Sejarah perkembangan SIG
Embrio SIG kehadirannya ditandai oleh munculnya ide dasar tentang sistem pencatatan atau penggambaran peta dalam berbagai lembar secara seri dalam satu macam kerangka peta dasar. Ide tersebut muncul dalam sistem perpetaan sejak perang revolusi Amerika (American revolutionary was). Dalam perkembangannya pada tahun 1835 telah pula dilakukan kombinasi informasi teknologi, sosial dan lingkungan dalam bentuk yang masih sederhana. Baru pada tahun 1838 muncul The Atlas to accompany : the second report of the Irish railway commissioner, yang berisi informasi mengenai penduduk , geologi dan topografi. Setiap lembar peta dibuat dalam batas daerah dan skala yang sama, melalui tumpang susun peta-peta tematik tertentu, sehingga dapat diperoleh lokasi terbaik untuk jalur angkutan. Atlas tersebut belum merupakan suatu sistem yang padu (integrated) seperti kemampuan yang ada dalam SIG, meski demikian Atlas tersebut dianggap sebagai produk SIG pertama.
Berkembangpesatnya SIG ditopang oleh perkembanagn di bidang elektronika, terutama komputer. Sebenarnya SIG dapat dilakukan secara manual, yakni dengan menumpangsusunkan (overlay) beberapa peta tematik sederhana dalam jumlah terbatas, tetapi bila peta yang hendak ditumpangsusunkan jumlahnya banyak (4 atau lebih), maka pekerjaannya akan menjadi rumit. SIG manual bersifat statis, keluarannya tidak dapat diubah-ubah secara cepat, dan tidak dapat ditambah dengan informasi baru secara dinamis. SIG yang bersifat dinamis pertama kali dikembangkan oleh CGIS (Canadian Geographic Information Systems) dipelopori oleh Roger Thomlinson pada dekade 1960-an. Perkembangan ini didorong oleh terciptanya SDMS (Spatial data management system), yakni suatu bahasa pemograman yang dapat digunakan untuk pengklasifikasian kembali atribut, menghapus garis, batas poligon, mengubah skala, mengukur luas, membuat poligon baru, mencari tanda, membuat daftar, dan melakukan tumpang susun poligon secara efisien. Perkembangan lebih lanjut dipacu dengan diketemukannya sistem grid sel (Cell Grid System) yang dapat mengubah format peta kedalam sistem grid sel yang dapat dibaca oleh komputer (Dulbahri, 1997).
Kesadaran akan struktur penyimpanan dan analisis pemetaan data yang baik dan stabil makin dominan pada akhir tahun 70-an. Akan tetapi, penekanannya lebih pada data peta, bukan data spatial. Pencarian struktur data peta yang representatif, stabil dan konsisten mendorong para ahli SIG internasional memperkenalkan ide topologi dan teori graf ke dalam SIG. Sekitar tahun 1980-an perkembangan SIG diwarnai dengan pengenalan dan perkembangan personal computer (PC). Pengelolaan struktur data spatial dalam sistem yang lebih baik membuat SIG menjadi lebih terpercaya., metode indeks dan database spatial dalam system yang lebih baik membuat SIG menjadi lebih terpercaya. Pada dekade ini berkembang pesat teori-teori SIG, bermunculannya berbagai perkumpulan profesional, dan pendirian pusat-pusat penelitian SIG, seperti Cosir, SSD, SDH, dan lain-lain.
Dalam sejarah perkembangan SIG, dekade 1990-an dinyatakan sebagai periode terobosan (breakthrough), sejak orientasi objek dalam sistem dan desain database makin baik, didiringi dengan makin meluasnya pengakuan terhadap aktivitas SIG sebagai aktivitas profesional dan berkembang pesatnya teori-teori informasi spasial sebagai dasar teori SIG. Saat ini, telah beredar berbagai macam perangkat lunak SIG komersial, seperti ERDAS, IDRISI, ILWIS, ARC/INFO, MAP INFO, AutoCad Map, ArcView, ArcGIS, E-View, dan lain-lain dalam berbagai versi. Perusahaan SIG komersial yang kini banyak menguasai pasar dunia adalah Intergraph dan ESRI.
Mengapa SIG ?
Bagi beberapa kalangan yang belum mengetahui dan memahami akan arti pentingnya SIG, sering melontarkan pertanyaan, mengapa harus menggunakan SIG ? apa kelebihannya ?
SIG muncul sebagai jawaban atas sejumlah keterbatasan peta yang dihasilkan dengan teknik kartografi manual. Keterbatasan itu meliputi pembuatan, penyimpanan, pemanfaatan, dan pembaruan/modifikasi peta sesuai dengan perkembangan dan keperluan yang dikehendaki. Oleh karenanya, para ahli berusaha mancari alternatif agar data yang diperluakan mudah diperoleh dan gambaran keruangannya dapat dilihat dengan jelas, dan peta menjadi mudah dimodofikasi sesuai dengan perkembangan, cepat dan efisien.
Peta konvensional yang dihasilkan dari proses kartografi manual bersifat statis, sukar untuk diolah kembali, sukar untuk dipadukan (integrated) antara beberapa peta tematik, terbatas kapasitas penanganannya, sukar untuk menyimpan dan memanipulasi datanya, usaha untuk memperoleh informasi baru dari peta konvensional yang ada juga sulit dilakukan apabila data yang akan dipadukan dalam jumlah besar.
Kesukaran-kesukaran tersebut dapat diatasi oleh SIG, dengan fasilitas-fasilitas yang ada, yang memiliki sejumlah kemampuan kartografis plus. SIG juga mampu menyimpan data peta dalam jumlah besar, mengolah dan memadukan beberapa tematik sesuai dengan yang dikehendaki, sehingga dapat diperoleh informasi baru yang diperlukan. Informasi baru yang diperoleh ini dapat digunakan untuk perencanaan pembangunan dan pengembangan wilayah, pamantauan dan evaluasi hasil-hasil pembangunan, dan menjadi dasar pengambilan keputusan. Digitalisasi input data dalam SIG, memungkinkan hasil (keluaran) memilki akurasi yang tinggi dan terpercaya serta mudah dilakukan pembaharuan peta sesuai dengan perkembangan di lapangan.
Komponen SIG
Untuk membuat suatu perencanaan pembangunan atau pengambilan keputusan yang berkaitan dengan spasial diperluakan analisis data yang bereferensi geografis. Analisis ini harus didukung oleh sejumlah konsep-konsep ilmiah dan sejumlah data yang handal. Data/informasi yang berkaitan dengan permasalahan akan dipecahkan harus dipilih dan diolah melalui pemrosesan yang akurat. Untuk keperluan tersebut SIG menyediakan sejumlah komponen atau subsistem masukan data, pengelolaan data, manipulasi dan analisis data, dan keluaran data.
1. Masukan data (data input)
Subsistem masukan data adalah fasilitas dalam SIG yang digunakan untuk memasukan data dan merubah bentuk data asli ke dalam bentuk data yang dapat diterima dan dipakai dalam SIG. Pemasukan data ke dalam SIG dilakukan dengan 3 cara, yakni : pelarikan atau penyiaman, digitasi, dan tabulasi.
a. Pelarikan (scanning)
Pelarikan atau penyiaman adalah proses pengubahan data grafis kontinyu menjadi data diskritt yang terdiri atas sel-sel penyususn gambar (pixel.) Pelarikan untuk gambar peta kini dapat dilakukan dengan portable scanner yang kini banyak beredar di pasaran. Data hasil penyiaman disimpan dalam bentuk raster. Data raster ini dapat diubah menjadi data vektor melalui proses digitasi. SIG berbasis raster banyak yang menyukai karena pengolahannya lebih mudah, proses tumpang susun (overlay) peta dapat dilakukan secara lebih cepat.
b.Digitasi
Digitasi adalah proses pengubahan data grafis analog menjadi data grafis digital, dalam struktur vektor. Pada struktur vektor ini data disimpan dalam bentuk titik (point), garis (lines) atau segmen, data poligon (area) secara matematis-geometris (Lo, 1986). Contoh tipe data titik adalah kota, lapangan terbang, pasar. Tipe data garis diantaranya adalah sungai, jalan, kontur topografik. Tipe data poligon/area antara lain ditunjukkan oleh bentuk-bentuk penggunaan lahan, klasifikasi tanah, daerah aliran sungai. Tipe-tipe data geografis tersebut dapat saling berinteraksi atau berinteraksi dengan data lain. Misal, data penggunaan lahan dapat berinteraksi dengan data jenis tanah.
Pada beberapa perangkat lunak SIG berbasis windows, seperti Map Info dan ArcView, digitasi dapat dilakukan pada tampilan peta screen monitor komputer, yang merupakan display data hasil penyiaman. Digitasi dalam hal ini lebih dikenal dengan istilah stretching. Digitasi dengan cara ini dianggap lebih memiliki akurasi yang lebih baik daripada digitasi dengan menggunakan digitizer table. Proses digitasi ini merupakan langkah dalam SIG yang paling banyak menyita waktu.
c. Tabulasi
Basis data dalan SIG dikelompokkan menjadi dua, yakni basis data grafis dan basis data non-grafis (atribut). Data grafis adalah peta itu sendiri, sedangkan data atribut adalah semua informasi non-grafis, seperti derajat kemiringan lereng, jenis tanah, nama tempat, dan lain-lain. Data atribut ini disimpan dalam bentuk tabel, sehingga sering disebut basis data tabuler. Data tabel ini kemudian dikaitkan dengan data grafis untuk keperluan analisis.
2. Pengelolaan data
Pengelolaan data meliputi semua operasi penyimpanan, pengaktifan, penyimpanan kembali dan pencetakan semua data yang diperoleh dari input data. Beberapa langkah penting lainnya, seperti pengorganisasian data, perbaiakan, pengurangan, dan penambahan dilakukan pada subsistem ini.
3. Manipulasi dan Analisis data
Fungsi subsistem ini adalah untuk membedakan data yang akan diproses dalam SIG. Untuk merubah format data, mendapatkan parameter dan proses dalam pengelolaan dapat dilakukan pada subsistem ini. Upaya evaluasi terhadap subsistem ini perlu terus dilakuakan, karena subsistem ini merupakan sentra dalam proses kerjal SIG, dimana informasi baru yang akan dihasilkan ditentukan dalam proses subsistem ini. Beberapa fasilitas yang biasa terdapat dalam paket SIG untuk manipulasi dan analisis, meliputi empat unsure, yakni : fasilitas penyuntingan, interpolasi spasial, tumpang susun, modeling, dan analisis data (Danoedoro, 1996).
a. Penyuntingan
Sebenarnya, sebagian fungsi penyuntingan ini telah dilakuakan dalam subsistem manajemen data (khususnya data spatial), tetapi ada yang belum dikerjakan secara detail, yakni pemutakhiran (up dating) data. Sebagai contoh pemutakhiran data spasial antara lain, peta pola persebaran pemukiman untuk tahun terbaru tidak perlu digitasi ulang, tetapi cukup diperbaharui dengan menambah data baru.
b. Interpolasi spasial
Interpolasi spasial merupakan jenis fasilitas SIG yang rumit, bahkan dapat dikatakan bahwa langkah ini tidak dapat dilakukan secara manual. Setiap titik pada koordinat tertentu dalam peta memuat sejumlah informasi koordinat dan nilai-nilai tertentu suatu variabel yang dikehendaki. Misal, pemasukan data berupa posisi koordinat dan kemiringan lereng, dapat diinterpolasi. Hasil dari proses interpolasi tersebut adalah peta kontinyu dimana setiap titik pada peta digital tersebut menyajikan informasi berupa nilai riil.
c. Tumpang susun (overlay)
Tumpang susun ini sebenarnya merupakan langkah di dalam SIG yang dapat dilakukan secara manual, tetapi cara manual terbatas kemampuannya. Bila peta yang akan ditumpangsusunkan lebih dari 4 lembar peta tematik, maka kan terjadi kerumitan besar dan sukar dirunut kembali dalam menyajikan satuan-satuan pemetaan baru (Danoedoro, 1996). Software SIG yang berbasis raster dapat melakukan proses tumpang susun secara lebih cepat daripada software SIG berbasis vektor. Proses tumpang susun lebih cepat pada SIG berbasis raster karena proses ini dilakukan antar pixel dari masing-masing input data peta pada koordinat yang sama, tidak harus merumuskan lagi topologi baru untuk satuan pemetaan baru yang dihasilkan dari proses ini sebagaimana yang terjadi pada SIG berbasis vektor.
d. Pembuatan Model dan Analisis data
Bila input data telah masuk dan tersusun dalam bentuk basis data, maka proses pembuatan model (modeling) dan analisis data menjadi efisien, dapat dilakukan kapan saja dan dapat dipadukan dengan input data peta baru. Pada bagian inilah terletak manfaat SIG yang besar, yakni ketika seluruh data telah tersedia dalam bentuk digital.
4. Keluaran data (data output)
Subsistem ini berfungsi untuk menayangkan (displaying) informasi baru dan hasil analisis data geografis secara kuantitatif maupun kualitatif. Wujud keluaran ini berupa peta, tabel atau arsip elektronik (file). Keluaran data ini tidak hanya ditayangkan pada monitor, tetapi selanjutnya perlu disajikan dalam bentuk cetakan (hardcopy), dengan maksud agar dapat dibaca, dianalisis, dan diketahui persebarannya secara visual (khusus untuk data peta).
Pemanfatan SIG
SIG sebagai alat tidaklah bermakna apa-apa tanpa melalui interaksi dengan manusia. Melalui interaksi antara alat (SIG) dengan manusia ini diperoleh manfaat yang berupa kemudahan, kecermatan, ketepatan proses dan optimalisasi penggunaannya. SIG akan lebih bermanfaat, bila penggunaannya terkoordinasi, pengguna mampu menilai kekuatan fasilitas yang dimiliki SIG, dan mampu menganalisis keluaran (out put) data. SIG menyediakan kemudahan bagi manusia untuk memadukan data yang bermacam-macam, sehingga dapat dengan mudah menarik kesimpulan dan menentukan keputusan. Beberapa contoh aplikasi SIG antara lain : pembuatan peta klasifikasi kualitas lahan permukiman, evaluasi sumber daya lahan, pemantauan perkembangan kota, pemetaan daerha bahaya longsor, perancangan jaringan jalan baru, jalur listrik, pipa,kabel telpon, dan lain-lain.
Saat ini SIG di Indonesia belum dimanfaatkan secara optimal. Suatu contoh sederhana betapa SIG sebagai suatu metode dan teknologi belum dimanfaatkan oleh masyarakat adalah banyaknya korban tanah longsor di Purworejo dan Banyumas. Bencana tanah longsor yang telah menelan korban jiwa dan harta benda terjadi secara beruntun pada musim penghujan tahun 2001. Pemerintah sebagai pengayom masyarakat ternyata tidak dapat memberikan peringatan antisipasi agar terhindar dari bencana tanah longsor dan jaminan keselamatan kepada warga masyarakat di daerah bencana. Bencana tanah longsor sebenarnya dapat diantisipasi bila pemerintah mempunyai data peta potansi kelongsoran. Peta daerah bahaya longsor lahan dapat diperoleh dengan memanfaatkan SIG. Berdasarkan peta daerah potensi bahaya longsor ini, pemerintah daerah dapat memberitahu titik-titik yang potensial terjadi bahaya longsor dan menginstruksikan kepada warga masyarakat yang menempati areal beresiko tinggi terjadi longsor agar pindah tempat, dan berbagai antisipasi penyelematan diri. Pengolahan dan pembuatan peta daerah bahaya longsor ini dapat dilakukan dengan memadukan input data berupa peta curah hujan, peta kemiringan lereng, peta jenis tanah, peta penggunaan lahan, dan peta geologi.
Pada umumnya di negara-negara berkembang, pemanfaatan SIG sebagai alat Bantu untuk pengambilan kebijakan pembangunan belum dilakukan secara optimal. Di Indonesia, bahkan SIG belum dipakai secara nasional, pemanfaatannya masih sangat terbatas, karena disamping masih terbatasnya tenaga ahli, masih terbatasnya dana, belum adanya pemahaman dari pemerintah daerah, juga belum tertatanya peta-peta dalam bentuk basis data. Bila masing-masing pemerintah daerah provinsi dan kabupaten memiliki basis data peta mengenai daerahnya , maka dapat dengan mudah dikembangkan SIG secara nasional, sehingga Indonesia mempunyai SIG Nasional (SIGNAS).
Bila saat ini pemda-pemda belum dapat menerapkan SIG dalam proses pembangunan mungkin masih dimaklumi, karena perguruan tinggi saja yang semestinya menjadi perintis dan pengembang SIG ternyata belum dapat berbuat banyak, terbukti hanya sedikit sekali perguruan tinggi yang memiliki program studi yang mempelajari SIG, apalagi memiliki laboratorium SIG. Universitas Gadjah Mada (khususnya Fakultas Geografi) dan Bakosurtanal (Badan Koordinasi Survai dan Pemetaan Nasional) saja yang disebut sebagai perintis SIG di Indonesia, kondisinya kurang representatif untuk dijadikan sebagai ujung tombak penembangan program SIG agar lebih berdayaguna dan mengoptimalkan aplikasinya untuk kepentingan pembangunan.
Selain di perguruan tinggi, SIG di Indonesia baru dimanfaatkan oleh beberapa lembaga departemen dan non-departemen di tingkat pusat dan baru dirintas di tingkat daerah. Departemen yang paling banyak memanfaatkan SIG adalah Departemen Kehutanan dan Departemen PU. Departemen lainnya dan lembaga-lembaga struktural lainnya di daerah-daerah belum anyak yang menggunakan SIG, karena masih minimnya tenaga yang terampil, kesadaran dan ketidaktahuan untuk membuat basis data, dan belum ada yang teralokasikan untuk kepentingan ini. Belum teralokasikannya dana untuk pengaadaan peralatan dan aplikasi SIG ini terjadi karena para penyelenggara pemerintahan belum banyak tahu tentang pentingnya SIG dalam penyusunan rencana, pemantauan, dan evaluasi pembangunan secara mudah, murah, efektif, dan akurat. Semestinya lembaga struktural yang paling banyak membutuhkan SIG adalah Bappenas/Bappeda, tetapi kenyataannya Bappeda Kota Yogyakarta saja yang merupakan daerah yang memiliki tenaga ahli dan profesional dalam bidang SIG ini (akademisi kampus UGM), ternyata belum mengaplikasikan SIG untuk kepentingan pembangunan daerahnya, apalagi daerah lain yang tidak memiliki tenaga ahli SIG. Bila kondisi ini dibiarkan terus menerus, maka Indonesia akan semakin jauh ketinggalan dari negara-negara lain, apalagi di era persaingan bebas.
Urgensi SIG dalam Pembangunan Nasional
Sebagaimana telag diuraikan di atas bahwa SIG mempunyai peran penting dalam pembangunan. Pembangunan meliputi tahap perencanaan, pelaksanaan, dan evaluasi. Dalam setiap tahapnya pembangunan memerlukan data yang handal agar pembangunan yang dilaksanakan sesuai dengan tujuan dan sasaran yang dikehendaki. Untuk mencapai maksud tersebut, maka SIG berperan untuk menampilkan informasi karakteristik area (fisik dan non-fisik) yang akan menjadi tempat pembangunan tersebut. SIG mampu menyajikan prioritas daerah-daerah mana yang harus didahulukan, memberikan informasi tentang jenis pembangunan yang diperlukan, dan lain-lain. Bila masing-masing daerah mempunyai basis data SIG, maka pemerintah dapat memanfaatkan teknologi internet untuk membangun SIGNAS. Berikut ini diuraikan beberapa contoh urgensi SIG dalam pembangunan nasional.
1. Penyusunan neraca sumber daya
Salah hal penting yang harus diketahui dalam proses pembangunan adalah mengetahui potensi yang dimiliki oleh kita, baik yang berupa sumber daya alam maupun sumber daya manusia. Apalagi kini, diterapkan otonomi daerah dimana setiap daerah harus memiliki neraca sumber daya daerah. Neraca sumber daya ini dapat diperoleh dengan bantuan SIG. SIG mampu memberikan informasi baru mengenai sumber daya yang dimiliki oleh suatu daerah, dapat diketahui persebaran dan kauntitasnya.
2. Perubahan penggunaan lahan
Penggunaan lahan merupakan aspek penting untuk mengetahui sejauh mana aktivitas manusia dalam berinteraksi dengan alam. Bahkan kondisi penggunaan lahan dapat menjadi dasar bagi penelitian mendalam mengenai perilaku manusia dalam memanfaatkan lahan (Mallingreau dan Rosalia, 1981). Data penggunaan lahan dan perubahannya dapat menjadi bahan pertimbangan bagi para perencana tata ruang dan pengendaliannya, sehingga tidak terjadi penyalahgunaan penggunaan lahan. Perlu diketahui bahwa sebagian korban bencana di Indonesia akibat penyalahgunaan lahan.
3. Pemetaan kelas dan perkembangan jalan
Kemajuan suatu daerah secara fisik ditandai oleh makin tingginya tingkat aksesibilitasnya. Tingkat aksesibilitas ini ditunjukkan oleh kualitas dan jaringan jalannya. Perkembangan aksesibilitas ini dapat dipantau dan dipetakan dengan bantuan SIG.
4. Evaluasi perkembangan kota
Perkembangan fisik kota pada umumnya melebihi batas administrasi kota, sehingga banyak dijumpai masayarakat yang secara administrasi termasuk desa, tetapi secara fisik daerah termasuk kota. Kondisi ini menyebabkan pemerintah harus melakukan pendekatan pembangunan yang sesuai. Pengambilan kebijakan terhadap masyarakat demikian dapat menggunakan jasa SIG.
5. Potensi kependudukan
Informasi potensi kependudukan yang dapat diperoleh dengan alat bantu SIG antara lain : taksiran kepadatan penduduk, persebaran, interaksi, mobilitas, dan kemungkinan terapan lainnya.
6. Pemetaan sumber daya hutan
Hutan merupakan kekayaan alam yang sangat bermanfaat sebagai sumber ekonomi, konservasi alam maupun untuk keberlangsungan hidup manusia sendiri. Karena nilai ekonomis yang dimilikinya membuat manusia tertarik untuk mengeksploitasinya terus menerus. Pemantauan dan evaluasi terhadap kondisi hutan yang luas dapat dilakukan dengan menggunakan SIG yang diintegrasikan dengan Penginderaan Jauh.
7. Eksplorasi tambang
Kondisi tambang biasanya terdapat pada area yang khas, dapat dilihat dari struktur geologi dan geomorfologi areanya. Penentuan tempat-tempat yang diduga menyimpan tambang-tambang tertentu dapat diduga dengan menggunakan jasa SIG yang diintegrasikan dengan Penginderaan Jauh.
