SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS (SIG)

SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS (SIG) / GEOGRAPHICS INFORMATION SYSTEM (GIS) DI BIDANG PERTANIAN

(Rizky Anantiastiti/18025010083)

Sumber : gisgeography.com

       Perkembangan Teknologi semakin hari semakin maju, keadaan ini diikuti dengan meningkatnya kebutuhan manusia akan informasi yang efisien dan  mampu  mengelola data dengan struktur  yang  kompleks dan dengan jumlah  yang  besar  ini  dapat membantu  dalam  proses  pengambilan keputusan yang tepat.

         Sesuai dengan perkembangan teknologi, khususnya komputer grafik, basisdata,  teknologi  informasi,  dan teknologi  satelit dalam proses penginderaan jauh/remote  sensing,  maka  kebutuhan mengenai  penyimpanan,  analisis,  dan penyajian data yang berstruktur kompleks dengan jumlah besar makin mendesak. 

                Keberadaan suatu sistem yang menyajikan catatan permukaan bumi (geografis) secara Struktur data kompleks tersebut mencakup baik jenis data spasial maupun data atribut. Dengan teknologi Remote Sensing, penjelajahan lapangan dapat dikurangi, sehingga akan menghemat waktu dan biaya bila dibanding dengan cara survei di lapangan. 

Sebelum mengenal tentang Sistem Informasi Geografis (SIG) yang perlu diketahui adalah Remote Sensing.
Apa itu Remote Sensing?

Sumber: gisgeography.com

        Remote Sensing atau Pengindraan jauh adalah pengukuran atau akuisisi data dari sebuah objek atau fenomena oleh sebuah alat yang tidak secara fisik melakukan kontak dengan objek tersebut atau pengukuran atau akuisisi data dari sebuah objek atau fenomena oleh sebuah alat dari jarak jauh, (misalnya dari pesawat, pesawat luar angkasa, satelit, kapal atau alat lain. Contoh dari pengindraan jauh antara lain satelit pengamatan bumi, satelit cuaca, memonitor janin dengan ultrasonik dan wahana luar angkasa yang memantau planet dari orbit. 

Pengertian Remote Sensing atau Penginderaan Jauh menurut beberapa ahli sebagai berikut:

Menurut American Society of Photogrammetry

"Pengindraan jauh merupakan pengukuran atau perolehan informasi dari beberapa sifat objek atau fenomena, dengan menggunakan alat perekam yang secara fisik tidak terjadi kontak langsung dengan objek atau fenomena yang dikaji".

Menurut Avery

"Pengindraan jauh merupakan upaya untuk memperoleh, menunjukkan (mengidentifikasi) dan menganalisis objek dengan sensor pada posisi pengamatan daerah kajian".

Menurut Campbell

"Pengindraan jauh adalah ilmu untuk mendapatkan informasi mengenai permukaan bumi seperti lahan dan air dari citra yang diperoleh dari jarak jauh".

Menurut Colwell

"Pengindraaan Jauh yaitu suatu pengukuran atau perolehan data pada objek di permukaan bumi dari satelit atau instrumen lain di atas atau jauh dari objek yang diindra".

Menurut Curran

"Pengindraan Jauh yaitu penggunaan sensor radiasi elektromagnetik untuk merekam gambar lingkungan bumi yang dapat diinterpretasikan sehingga menghasilkan informasi yang berguna".

Menurut Lillesand dan Kiefer

"Pengindraan Jauh adalah ilmu dan seni untuk memperoleh informasi tentang objek, wilayah, atau gejala dengan cara menganalisis data yang diperoleh dengan menggunakan alat tanpa kontak langsung terhadap objek, wilayah, atau gejala yang dikaji".

Menurut Lindgren

"Pengindraan jauh yaitu berbagai teknik yang dikembangkan untuk perolehan dan analisis informasi tentang bumi".

Menurut Welson Dan Bufon

"Pengindraan jauh adalah sebagai suatu ilmu, seni dan teknik untuk memperoleh objek, area dan gejala dengan menggunakan alat dan tanpa kontak langsung dengan objek, area dan gejala tersebut".

Komponen-komponen Remote Sensing (Penginderaan Jauh)

Sumber: Wikipedia

1. Sumber Tenaga

Sumber tenaga dalam proses remote sensing terdiri dari:

• Sistem pasif adalah sistem yang menggunakan sinar matahari
• Sistem aktif adalah sistem yang menggunakan tenaga buatan seperti gelombang mikro

Jumlah tenaga yang diterima oleh objek di setiap tempat berbeda-beda, hal ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain:

1. Waktu penyinaran 

Jumlah energi yang diterima oleh objek pada saat matahari tegak lurus (siang hari) lebih besar daripada saat posisi miring (sore hari). Makin banyak energi yang diterima objek, makin cerah warna objek tersebut

2. Bentuk permukaan bumi 

Permukaan bumi yang bertopografi halus dan memiliki warna cerah pada permukaannya lebih banyak memantulkan sinar matahari dibandingkan permukaan yang bertopografi kasar dan berwarna gelap. Sehingga daerah bertopografi halus dan cerah terlihat lebih terang dan jelas

3. Keadaan cuaca 

Kondisi cuaca pada saat pemotretan mempengaruhi kemampuan sumber tenaga dalam memancarkan dan memantulkan. Misalnya kondisi udara yang berkabut menyebabkan hasil remote sensing menjadi tidak begitu jelas atau bahkan tidak terlihat.

Sumber: sulsel.litbang.go.id

2. Atmosfer

Lapisan udara yang terdiri atas berbagai jenis gas, seperti O2, CO2, nitrogen, hidrogen dan helium. Molekul-molekul gas yang terdapat di dalam atmosfer tersebut dapat menyerap, memantulkan dan melewatkan radiasi elektromagnetik.

Di dalam remote sensing terdapat istilah jendela atmosfer yaitu bagian spektrum elektromagnetik yang dapat mencapai bumi. Keadaan di atmosfer dapat menjadi penghalang pancaran sumber tenaga yang mencapai ke permukaan bumi. Kondisi cuaca yang berawan menyebabkan sumber tenaga tidak dapat mencapai permukaan bumi.

3. Interaksi antara tenaga dan objek

Interaksi antara tenaga dan objek dapat dilihat dari rona yang dihasilkan oleh foto udara. Tiap-tiap objek memiliki karakterisitik yang berbeda dalam memantulkan atau memancarkan tenaga ke sensor.

• Objek yang mempunyai daya pantul tinggi akan terilhat cerah pada citra, sedangkan objek yang daya pantulnya rendah akan terlihat gelap pada citra. Contoh: Permukaan puncak gunung yang tertutup oleh salju mempunyai daya pantul tinggi yang terlihat lebih cerah, daripada permukaan puncak gunung yang tertutup oleh lahar dingin.

4. Sensor dan wahana

• Sensor

Merupakan alat pemantau yang dipasang pada wahana, baik pesawat maupun satelit. Sensor dapat dibedakan menjadi dua:

1. Sensor fotografik, merekam objek melalui proses kimiawi. Sensor ini menghasilkan foto. Sensor yang dipasang pada pesawat menghasilkan citra foto (foto udara), sensor yang dipasang pada satelit menghasilkan citra satelit (foto satelit)
2. Sensor elektronik, bekerja secara elektrik dalam bentuk sinyal. Sinyal elektrik ini direkam dalam pada pita magnetik yang kemudian dapat diproses menjadi data visual atau data digital dengan menggunakan komputer. Kemudian lebih dikenal dengan sebutan citra.

• Wahana

Adalah kendaraan/media yang digunakan untuk membawa sensor guna mendapatkan remote sensing. Berdasarkan ketinggian persedaran dan tempat pemantauannya di angkasa, wahana dapat dibedakan menjadi tiga kelompok:

1. Pesawat terbang rendah sampai menengah yang ketinggian peredarannya antara 1.000 – 9.000 meter di atas permukaan bumi contohnya adalah drone.
2. Pesawat terbang tinggi, yaitu pesawat yang ketinggian peredarannya lebih dari 18.000 meter di atas permukaan bumi.
3. Satelit, wahana yang peredarannya antara 400 km – 900 km di luar atmosfer bumi.

5. Perolehan Data

Data yang diperoleh dari remote sensing ada 2 jenis:

• Data manual, didapatkan melalui kegiatan interpretasi citra. Guna melakukan interpretasi citra secara manual diperlukan alat bantu bernama stereoskop. Stereoskop dapat digunakan untuk melihat objek dalam bentuk tiga dimensi.
• Data numerik (digital), diperoleh melalui penggunaan software khusus pengindraan jauh yang diterapkan pada komputer.

6. Pengguna Data

Pengguna data merupakan komponen akhir yang penting dalam sistem Penginderaan jauh yaitu orang atau lembaga yang memanfaatkan hasil Penginderaan jauh. Jika tidak ada pengguna, maka data remote sensing tidak ada manfaatnya.

Pengertian Sistem Informasi Geografis

       Menurut  Puntodewo, et.al, (2003) secara harafiah, GIS (Geographic Information System) atau Sistem Informasi Geografis (SIG)  dapat diartikan sebagai ”suatu komponen yang terdiri dari perangkat keras,perangkat lunak, data geografis dan sumberdaya manusia yang bekerja bersama secara efektif untuk menangkap, menyimpan, memperbaiki, memperbaharui, mengelola, memanipulasi, mengintegrasikan, menganalisa, dan menampilkan data dalam suatu informasi berbasis geografis”.

       

Sumber : gurupendidikan.co.id

        Dilihat dari definisinya, GIS adalah suatu sistem yang terdiri dari berbagai komponen yang tidak dapat berdiri sendiri-sendiri. Memiliki perangkat keras komputer beserta dengan perangkat lunaknya belum berarti bahwa kita sudah memiliki GIS apabila data geografis dan sumberdaya manusia yang mengoperasikannya belum ada.  Kemampuan sumberdaya manusia untuk memformulasikan persoalan dan menganalisa hasil akhir sangat berperan dalam keberhasilan sistem GIS.

         Sebagai suatu bentuk sistem informasi, GIS menyajikan informasi dalam bentuk grafis dengan menggunakan peta sebagai antar muka, saat ini banyak digunakan untuk perencanaan, pelaksanaan, dan pengendalian yang berkaitan dengan wilayah geografis.  Subaryono (2005) mengemukakan bahwa GIS sering digunakan untuk pengambilan keputusan dalam suatu perencanaan. Para pengambil keputusan akan lebih mudah untuk menganalisa data yang ada dengan menggunakan GIS.

SIG dan Citra Satelit

            Saat ini, teknologi penginderaan jauh citra satelit mampu menyediakan data dengan cakupan yang luas, secara cepat dan tepat waktu. Dengan didukung sistem informasi geografis, maka perencanaan spasial dapat dilakukan dengan lebih mudah dan cepat (Jaya, 2003). Citra dapat dibedakan atas citra foto (photographic image) atau foto udara dan citra non foto (non photographic image). 

Sumber: gisgeography.com

Beberapa jenis citra satelit yang biasa digunakan adalah citra satelit Landsat, SPOT, Ikonos (untuk perencanaan penggunaan lahan dan hidrologi), NOAA, Meteor dan GMS (untuk klimatologi), dan lain sebagainya.  Ketersediaan citra IKONOS dan SPOT 5 yang mempunyai resolusi spasial yang tinggi telah membuka peluang untuk mendapatkan informasi tutupan lahan detail. Citra IKONOS telah digunakan oleh banyak pemerintah daerah kabupaten dan atau perusahaan swasta nasional untuk memetakan sumber daya alam yang ada di wilayahnya.

Pemanfaatan SIG Dalam bidang Pertanian

        Dalam perencanaan bidang pertanian, citra satelit dapat dimanfaatkan antara lain untuk  perencanaan pola tanam dan  perencanaan peremajaan tanaman.  Ketersediaan data citra dapat membantu dalam menetukan kesesuaian lahan untuk pengembangan komoditi tertentu sesuai dengan kelas kemampuan lahan. Melalui citra, dapat diketahui gejala atau kenampakan di permukaan bumi.  Citra dapat dengan cepat menggambarkan objek yang sangat sulit dijangkau oleh pengamatan langsung (lapangan) melalui intrepretasi citra. Intrepretasi citra untuk mengenali objek dilakukan melalui tahapan deteksi, identifikasi dan analisis citra.

sumber: 2.bp

           Salah satu keuntungan dari data citra satelit untuk deteksi dan inventarisasi sumberdaya lahan pertanian adalah setiap lembar (scene) citra ini mencakup wilayah yang sangat luas yaitu sekitar 60–180 km2 (360.000–3.240.000 ha). Dengan mengamati daerah yang sangat luas sekaligus,  beserta keadaan lahan yang mencakup topografi/relief, pertumbuhan tanaman/ vegetasi dan fenomena alam yang terekam dalam citra member peluang untuk mengamati, mempelajari pengaruh iklim, vegetasi, litologi dan topografi terhadap penyebaran sumberdaya lahan dan lahan pertanian (Puslit. Tanah dan Agroklimat, 2000).

Aplikasi GIS pada perencanaan bidang pertanian antara lain :

(1) Perencanaan Pengelola Produksi Tanaman, GIS dapat digunakan untuk membantu perencanaan pengelolaan sumberdaya pertanian dan perkebunan seperti luas kawasan untuk tanaman, pepohonan, atau saluran air. Selain itu GIS digunakan untuk menetapkan masa panen, mengembangkan sistem rotasi tanam, dan melakukan perhitungan secara tahunan terhadap kerusakan tanah yang terjadi karena perbedaan pembibitan, penanaman, atau teknik yang digunakan dalam masa panen. Proses pengolahan tanah, proses pembibitan, proses penanaman, proses perlindungan dari hama dan penyakit tananan dapat dikelola oleh manager kebun, bahkan dapat dipantau dari direksi.

Sumber : sulsel.litbang.go.id

(2) Perencanaan Pengelola Sistem Irigasi, GIS digunakan untuk membantu perencanaan irigasi dari tanah-tanah pertanian. GIS dapat membantu perencanaan kapasitas sistem, katup-katup, efisiensi, serta perencanaan distribusi menyeluruh dari air di dalam sistem.

Pemanfaatan SIG di Indonesia

1. SIG di Indonesia hanya didapat dari proyek percontohan, dan bukan sistem yang berjalan secara operasional.
2. GIS sebagian besar bukan dimaksudkan untuk digunakan oleh banyak orang dan biasanya dirancang untuk keperluan khusus.
3. GIS lebih banyak dikembangkan pada level regional daripada level nasional dan urban. 
4. Dataset kebanyakan terdiri dari data biofisik, sedangkan data sosial-ekonomi jarang tercakup.

Kesimpulan:
1. Penggunaan SIG dengan suatu sistem yang menyajikan informasi berupa catatan permukaan bumi (geografis) yang diperoleh dari remote sensing berupa foto udara dari citra satelit.
2. Suatu komponen SIG saling berhubungan yaitu hardware,software,manusia, data, dan metode  GIS sering digunakan untuk pengambilan keputusan dalam suatu perencanaan. Para pengambil keputusan akan lebih mudah untuk menganalisa data yang ada dengan menggunakan GIS.

Daftar Pustaka

Campbell, J. B. (2002). Introduction to remote sensing (edisi ke-3rd). The Guilford Press. ISBN 1-57230-640-8

Jaya, I N S, 2003. Prospek Pemanfaatan Citra Resolusi Tinggi dalam rangka Identifikasi Jenis Pohon: Studi kasus menggunakan Citra CASI (Compact Airborne Spectographic Imager) dan IKONOS di Kebun Raya Bogor. Prosiding Pertemuan Ilmiah Tahunan (PIT) XII dan Kongres III Mapin. Bandung.

Jensen, J. R. (2007). Remote sensing of the environment: an Earth resource perspective(edisi ke-2nd). Prentice Hall. ISBN 0-13-188950-8.

Jensen, J. R. (2005). Digital Image Processing: a Remote Sensing Perspective(edisi ke-3rd). Prentice Hall

Lentile, Leigh B.; Holden, Zachary A.; Smith, Alistair M. S.; Falkowski, Michael J.; Hudak, Andrew T.; Morgan, Penelope; Lewis, Sarah A.; Gessler, Paul E.; Benson, Nate C. (2006). "Remote sensing techniques to assess active fire characteristics and post-fire effects". International Journal of Wildland Fire. 3 (15): 319–345. doi:10.1071/WF05097

Lillesand and Kiefer, 1993. Remote Sensing And Image Interpretation, Jhon Villey and Sons, New York.

Lillesand, T. M.; R. W. Kiefer; J. W. Chipman (2003). Remote sensing and image interpretation (edisi ke-5th). Wiley. ISBN 0-471-15227-7

Puntodewo.A, S.Dewi, J.Tarigan, 2003.  Sistem Informasi Geografis untuk Pengelolaan Sumberdaya Alam.  Center for International Forestry Research (CIFOR).

Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat. 2000.  Sumberdaya Lahan Indonesia dan  Pengelolaannya. Puslit. Tanah dan  Agroklimat. Bogor.Richards, J. A.; X. Jia (2006). Remote sensing digital image analysis: an introduction (edisi ke-4th). Springer. ISBN 3-540-25128-6.

Subaryono, 2005, Pengantar Sistem Informasi Geografis. Jurusan Teknik. Geodesi, FT UGM. Yogyakarta.

Suryana, A., A. Adimihardja, A. Mulyani, Hikmatullah, dan A.B. Siswanto. 2005.  Prospek dan Arah Pengembangan Agribisnis: Tinjauan aspek kesesuaian lahan. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Jakarta.