gis (surface analysis)
TRANSCRIPT
Surface Analysis
(Aspect, Slope, Contour, Hillshade)
Struktur data SIG terdiri dari struktur data raster dan stuktur data vektor.
Stuktur data raster menampilkan, menempatkan, dan menyimpan data spasial
menggunakan struktur matriks atau piksel-piksel yang membentuk grid. Setiap
piksel memiliki atribut tersendiri, dan memiliki koordinat. Struktur data vektor
menampilkan, menempatkan dan menyimpan data spasial dengan menggunakan
titik-titik, garis-garis, atau poligon, yang didefenisikan dengan sistem koordinat
kartesian duan dimensi (x,y)
Tipe SIG terdiri dari data spasial dan data non spasial. Data spasial yaitu
data keruangan yang diorganisasikan dalam peta, sedangkan data non spasial
adalah data yang melengkapi data spasial berupa keterangan dalam bentuk
statistik, tabular, diagram, maupun tekstual
Pada model raster, permukaan bumi dibagi menjadi sel yang menempati
grid. Lokasi fitur geografis atau pixel (picture element) adalah :
Ditentukan nomor baris dan kolom yang ditempati oleh pixel
Nilai setiap Pixel menunjukkan resolusi spatial dari data raster sesuai dengan
tipe obyek atau kondisi pada lokasi
Unit raster tidak berhubungan dengan entity spasial pada real world sehingga
entity spasial hanya bisa ditentukan oleh grup sel
Data raster dapat dikonversi ke sistem koordinat georeferensi dengan cara
meregestrasi sistem grid raster ke sistem koordinat georeferensi yang diinginkan.
Dengan demikian setipa sel mana saja pada grid memiliki posisi georeferensi.
Dengan adanya sistem georeferensi sejumlah set data raster dapat ditata
sedemikian sehigga memungkinkan dilakukan anaisis spasial
Pada model vektor, setiap obyek atau kondisi pada real world
direpresentasikan oleh titik dan garis yang membentuk batas berupa poligo.
Secara umum model vektor mempunyai karakteristik berikut :
vektor
raster
Posisi setiap obyek ditentukan sesuai penempatannya pada peta yang diatur
dengan sebuah sistem referensi koordinat
Setiap posisi pada peta memiliki koordinat yang unik
Perhitungan posisi koordinat dengan pendekatan matematis
Secara tradisonal, data geografis disjikan dalam bentuk sebuah peta yang
dimodelkan dengan point (titik), line (garis) dan area (luasan) sebagai
berikut :
Titik adalah representasi grafis yang paling sederhana utuk suatu obyek,
represntasi ini tidak memiliki dimensi
Garis adalah bentuk linear yang menghubungkan paling sedikit dua titik
dan digunakan untuk mempresentasikan onyek-obyek satu dimensi,
seperti jalan, sungai dan jaringan listrik
Area adalah representasi dari obyek-obyek dua dimensi seperti batas
propinsi, bata kota dan batas bidang tanah
Raster grapik merupakan salah satu metode kompuer dalam menyimpan
gambar, gambar direpresentasika sebagai grid/pixel-pixel kecil. Tiap-tiap pixel
mewakili 1 warna tertentu. Gabungan dari pixel-pixel inilah yang membentuk
suatu gambar yang biasa kita lihat di layar monitor. Raster grapik ini ini akan
sangat efektif digunakan untuk editing, manipulasi foto atau images yang memiliki
banyak tones warna, kita bisa merubahnya hingga ukuran pixel terkecil sekalipun.
Raster ini tergantung dengan resolusi (resolution), resolusi adalah
kerapatan (density) pixel-pixel dalam satu satuan luas persegi (umumnya dalam 1
inch=2.54 cm). Resolusi menggunakan satuan dpi (dot per inch) atau ppi (pixel per
inch). umumnya kita menggunakan 72-96dpi sedangkan untuk applikasi printing,
printer/percetakan akan membutuhkan lebih banyak data pixel untuk
merepresentasikan sebuah gambar. Karenanya dibutuhkan resolusi yang lebih
tinggi 150-300dpi. Jika kita membuat suatu website, tidak disarankan
menggunakan dpi yang tinggi (cukup72-96dpi), karena semakin tinggi resolusinya,
makin besar filenya dan makin lama proses loading imagenya. Sebaliknya untuk
urusan cetak mencetak/separasi kita harus menggunakan resolusi tinggi. Jika kita
menggunakan resolution kecil hasilnya images akan tampak pecah dan bergerigi
(jagged). Jadi penentuan dpi yang tepat akan membantu kita mendapatkan hasil
cetak/tampilan yang maximum pula.
Karena raster sangat tergantung dengan resolusi, akan sulit memperbesar
suatu image tanpa mempengaruhi kualitasnya. Jika diperbesar tanpa
menggunakan software pendukung yang baik, image akan pecah, karena setelah
diperbesar, akan ada penambahan jumlah pixel dan nilai warna diantara pixel-
pixel banyak yang hilang. Sebaliknya jika kita beranjak dari resolusi yang besar,
dan kita memperkecilnya,nilai-nilai pixel tidak akan hilang. Jadi cara yang paling
gampang adalah memulai dari image dengan resolusi besar dan beranjak ke kecil.
Contoh jika kita membutuhkan image 72 dpi dengan ukuran 100x100 pixel kita
tidak bisa mendapatkannya dari image 72dpi, 50x50 pixel, melainkan dari image
dengan resolusi atau ukuran yang lebih besar dari 72dp, 100x100pixel. Sehingga
faktor utama yang mempengaruhi kualitas image bitmap graphic adalah size dan
resolusi.
Vector graphic merupakan salah satu metode computer dalam menyimpan
image, image direpresentasikan dalam kalkulasi matematika antara tiap titik dan
path-nya. Karenanya nilainya tetap konstan baik dalam ukuran kecil maupun
ukuran besar. Satu object vector graphic dapat terdiri dari point, line/path/curve,
shape, outline dan fill. Masing-masing komponen tersebut mempunya nilai sendiri-
sendiri sehingga kita dapat dengan mudah menggantinya. Vector graphic ini akan
sangat efektif untuk applikasi yang membutuhkan memperkecil-memperbesar
suatu objek, misal logo. Nilainya akan tetap konstan baik di name cards hingga
billboard sekalipun. Selain itu Vector graphic tidak tergantung bentuknya, tidak
seperti bitmap yang selalu berbentuk kotak (rectangular shape)
Namun vector graphic juga memiliki kelemahan, vector Graphic biasanya
terdiri dari bidang/shape dengan warna solid atau gradasi yang terbatas. Karena
sifatnya ini akan dibutuhkan banyak bidang/shapes untuk membuat objek dengan
tone warna yang banyak /photo realistic. Dan ini akan mempengaruhi ukuran file
tersebut, semakin banyak bidang dan ragam warnanya, akan semakin besar
filenya. Tapi kesulitan ini ternyata menjadi tantangan tersendiri bagi sebagian
artis, saat ini kita banyak jumpai para vector artist dengan kemampuan tracing
yang luar biasa, mampu mendekati photo realistic.
Metodologi Praktikum
Pada praktikum analisis surface ini digunakan data DEM pada Kabupaten
Garut. Data pendukung lainnya yaitu data landcover, data jalan, data sungai, dan
data ketinggian. Analisis surface yang di gunakan yaitu aspect, contour, slope dan
hillshade. Pada praktikum ini nilai pada masing-masing sel di hitung hanya pada
tahap aspect saja. Berikut adalah tahap-tahap dalam praktikum analisis surface.
1. Membuka sofware ArcGis kemudian menampilkan data raster dengan nama file “dem48_garut.tif”
2. Mengaktifkan perintah spasial analysis dengan cara :
Klik Customize > pilih menu Extensions
Lakukan check point pada kotak check Spatial Analyst
Lalu Tutup
3. Mengaktifkan perintah aspect dengan cara:
Pada Arctoolbox pilih spasial analysis tools > surface > aspect
Pada box Aspect pilih dem48s_garut sebagai input
Member nama output raster
Ok
4. Selanjutnya masuk pada tahap membuat contour
Klik kanan contour pada surface analysis
Memberikan nilai interval 50 meter dan base contur 0 (nol)
Pada faktor z gunakan nilai konversi 0.3048 meter
Simpan dengan nama output yang diinginkan
Ok
5. Tahap berikutnya yaitu menbuat slope kabupaten Garut
Klik slope pada analysis surface
dem_48s-garut.tif sebagai input
pada output measurement pilih degree
pada faktor Z nilai konversi yang di gunakan adalah 0.3048
klik OK
6. Tahap terakhir yaitu membuat Hills
Klik hillshade pada analysis surface
Input raster yaitu data dem_garut
Pada pilihan azimuth nilai yang di berikan yaitu nilai default 315
Altitude 45
Dan pada faktor z nilai diberikan yaitu 0.3048
Klik Ok
Analisis Nilai Sel Pada Data Raster.
Analisis ini di lakukan dengan menghitung nilai tiap sel pada data raster
yang telah di olah ke dalam analysis surface. Analisis nilai sel yang pertama
dilakukan pada data analisis aspect. Fungsi dari aspect yaitu untuk melihat arah
kemiringan lereng, dengan aspect ini kita daoat mencari arah dari penurunan yang
paling tajam dari masing-masing sel-sel tetangganya. Adapun metodelogi analisis
sel ini sebagai berikut:
1. Data aspect yang jadi kemudian di ubah ke Microsoft excel dengan cara memilih perintah raster to ASCII pada conversion tools
Hasil output dapat dilihat pada file word dengan nama hasil_aspect.doc
x
y
2. Metode analisis berikutnya dengan menggunakan algoritma
Sampel 1 Sampel 2
3. Menghitung arah sumbu-x terhadap e dengan rumus :
[dz/dx] = ((c + 2f + i ) – ( a + 2d + g ))/8
Menghitung pula arah sumbu-y terhadap e dengan rumus :
[dz/dy] = ((g + 2h + i ) – ( a + 2b + c))/8
x -0.75 0.25 1.5y 2 1.5 1.25x -0.875 -0.125 1.125y 2.625 2.625 2.125x -0.75 -0.375 0.625y 2.75 2.625 2.375
4. Setelah arah sumbu diketahui maka dihitung nilai aspect pada masing-masing
sel dengan persamaan :
Aspect = 57.29578 x atan2 ([dz/dy], [dz/dx])
688 687 687 686 686
689 688 688 687 686
690 689 688 688 687
691 690 689 688 687
692 691 689 687 686
688 685 686 687 688
688 687 686 687 690
691 689 689 689 691
693 692 692 691 693
696 695 694 694 695
x -0.625 -0.5 -0.75y 0.875 0.75 0.75x -0.875 -0.625 -0.75y 0.875 0.625 0.5x -1.125 -1.125 -1y 0.875 0.375 -0.25
-20.556 9.462322 50.19443-18.4349 -2.72631 27.89727
-15.2551 -8.1301 14.74356
5. Dari hasil aspect maka diperoleh :
Maka di dapatkan hasil aspect
21 351 31018 3 33215 8 345
6. Membandingkan nilai dari cell aspect yang didapatkan dengan nilai cell aspect
berdasarkan hasil komputerasi
- Hasil komputerisasi
- Hasil perhitungan aspect
Kesimpulan
aspect >0 cell = 360.0 – aspect aspect<0 cell = 360.0 - aspect - 360.0
-35.5377 -33.6901 -45-45 -45 -56.3099
-52.125 -71.5651 -104.036
36 34 4545 45 5652 72 104
21 351 31018 3 33215 8 345
36 34 4545 45 5652 72 104
21 351 31018 3 33215 8 345
36 34 4545 45 5652 72 104
1. Analisis surface merupakan analisis untuk memperlihatkan fenomena
spasial bersabumbung (continues spasial phenomena)
2. Aspect merupakan fungsi untuk mengetahui arah kemiringan lereng selain
itu dapat mengidentifikasi arah kemiringan dari laju maksimum perubahan
nilai sebuah sel dibandingkan sel di sekelilingnya
3. Slope berfungsi untuk mengindifikasi tingkat kemiringan dari sebuah
permukaan (surface)
4. Contour merupakan sebuah feature dalam bentuk garis yang
menghubungkan lokasi dalam bentuk titik yang mempunyai nilai elevasi
yang sama
5. Hillshade berfungsi untuk memprediksi iluminasi sebuah surface untuk
digunakan analisa/visualisasi. Analisis hillshade dapat menentukan
panjangnya waktu dan intensitas matahari pada lokasi tertentu
6. Data aspect merupakan data turunan dari data DEM dimana
perhitungannya di dapatkan dengan rumus matematis dengan metode
ketetanggan
7. Data aspect yang didapatkan melalui proses perhitungan maupun dengan
hasil komputerisasi hasilnya sama