MODUL 6_ ANALISIS SPASIAL (OVERLAY ANALYSIS

Nathania S.R.K /15113012

GD4101 SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

TUGAS KE- 6

MODUL 6_ ANALISIS SPASIAL (OVERLAY ANALYSIS) Tanggal : 14 November 2016

1. Pendahuluan 1.1 Tujuan Tujuan praktikum ini adalah : 

Melakukan analisis overlay dengan data vektor dan data raster.



Melakukan analisis kriteria penanaman kopi menggunakan metode overlay.

1.2 Dasar Teori Di dalam SIG, segala teknik atau pendekatan perhitungan matematis yang terkait dengan data atau layer (tematik) keruangan dilakukan di dalam Analisis Spasial. Analisis spasial adalah suatu teknik atau proses yang melibatkan sejumlah hitungan dan evaluasi logika yang dilakukan dalam rangka mencari atau menemukan hubungan atau pola-pola yang terdapat di antara unsure-unsur geografis yang terkandung dalam data digital dengan batas-batas wilayah studi tertentu (Eddy Prahasta, 2009). De Mars (1997) menyebutkan bahwa analisis spasial mengarah pada banyak macam operasi dan konsep termasuk perhitungan sederhana, klasifikasi, penataan, tumpang-susun geometris, dan pemodelan kartografis. Sementara Johnston (1994) secara sederhana mengatakan bahwa analisis spasial merupakan prosedur kuantitatif yang dilakukan pada analisis lokasi. Fotheringham (2005) memilah analisis spasial ke dalam dua bentuk, yaitu analisis spasial berbasis sistem informasi geografis sederhana (Simple GIS-based spatial analysis) dan analisis spasial berbasis sistem informasi geografis lanjut (Advanced GIS-based spatial analysis). Tipe dasar dari analisis spasial yang dapat digunakan untuk mengeksplorasi karakteristik spasial dan atribut dari penggabungan layer data adalah overlay. Overlay adalah proses tumpang-susun beberapa buah peta tematik dalam rangkaian kegiatan pengambilan kesimpulan secara spasial (Eko Budiyanto, 2010). Overlay digunakan untuk menjawab pertanyaan tentang fitur geografis terletak di atas fitur geografis lainnya. Dalam geoprocessing, overlay adalah persimpangan geometrik beberapa dataset untuk menggabungkan, menghapus, mengubah, atau memperbarui fitur dalam dataset output.



TUGAS KE- 6

Overlay membantu menjawab salah satu pertanyaan dasar perangkat lunak GIS, yaitu: "? Apa di atas apa" sehingga dapat menjawab pertanyaan penting terkait geografis. Perangkat lunak ArcGIS menawarkan beberapa teknik untuk melakukan analisis overlay. Penggunaan teknnik tersebut tergantung pada pertanyaan yang ingin dijawab atau kasus yang sedang diteliti, jenis fitur dalam data input, dan fitur yang ingin ditampilkan dalam output. Operasi overlay, seperti Intersect, Identitas, dan Union dapat menghasilkan geometri yang berbeda dalam output, tetapi kepentingan utama overlay adalah bahwa atribut digabungkan dari input. Overlay tidak hanya sebuah operasi yang menggabungkan atau split fitur geometri berdasarkan hubungan spasial fitur, tetapi kekuatan sebenarnya dari overlay adalah kenyataan bahwa atribut digabungkan saat fitur berpotongan dan dipertahankan dalam tabel atribut output. Proses overlay digunakan sebagai peramu berbagai indicator yang berasal dari peta-peta tematik hingga menjadi satu peta analisis. Peta analisis ini pada akhirnya digunakan sebagai dasar penarikan kesimpulan untuk kasus yang sedang diteliti.

2. Pembahasan 2.1 Metodologi 1. Open ArcMap 2. Input semua shapefile yang tersimpan di prepare.gdb

3. Ekstrak data vektor untuk curah hujan sesuai dengan kriteria analisis menggunakan Select Tool. Klik Arc Toolbox > Analysis Tools > Extract > Select. Pilih clipcurahhujan sebagai input features, simpan di prepare.gdb dengan nama HujanBandungKriteria dan isi



TUGAS KE- 6

bagian expression dengan kriteria curah hujan berdasarkan analisis untuk menanam kopi, yaitu 1500 – 2500 mm/tahun. Kemudian klik OK.

Hasil :

4. Ekstrak data vektor untuk landuse sesuai dengan kriteria analisis menggunakan Select Tool. Klik Arc Toolbox > Analysis Tools > Extract > Select. Pilih cliplanduse sebagai input features, simpan di prepare.gdb dengan nama ZonasiBandungKriteria dan isi bagian expression dengan kriteria landuse berdasarkan analisis untuk menanam kopi, yaitu perkebunan atau lading/tegalan. Kemudian klik OK.



TUGAS KE- 6

Hasil :

5. Dissolve HujanBandungKriteria dengan menggunakan Dissolve pada Geoprocessing. Input Feature : HujanBandungKriteria kemudian simpan di prepare.gdb dan Dissolve_Field(s) : select none. Kemudian klik OK.



TUGAS KE- 6

Hasil :

6. Gabungkan HujanBandungKriteria dan ZonasiBandungKriteria menggunakan Intersect Tool. Klik Arc Toolbox > Analysis Tools > Overlay > Intersect. Pilih HujanBandungKriteriaDis dan ZonasiBandungKriteria sebagai Input Feature dan simpan di prepare.gdb dengan nama ZonasiHujanKriteria. Kemudian klik OK.


Hasil :


TUGAS KE- 6



TUGAS KE- 6

7. Menghitung Slope dari data elevasi menggunakan Slope Tool pada 3D Analysis Tools. Klik Arc Toolbox > 3D Analysis Tools > Raster Surface > Slope. Pilih clipraster (DEM Bandung) sebagai Input raster, simpan pada prepare.gdb dengan nama Slope, dengan output measurement berupa PERCEN_RISE. Kemudian klik OK

Hasil :



TUGAS KE- 6

8. Lakukan reklasifikasi data raster menggunakan Reclassify Tools untuk data DEM berdasarkan pada kriteria menanam kopi. Klik Arc Toolbox > 3D Analysis Tools > Raster Reclass > Reclassify. Pilih Clipraster sebagai Input Raster, pilih Value sebagai Reclass Field. Lakukan reklafikasi dengan ketentuan di bawah ini



TUGAS KE- 6

Hasil :

9. Lakukan reklasifikasi data raster menggunakan Reclassify Tools untuk data Slope berdasarkan pada kriteria menanam kopi. Klik Arc Toolbox > 3D Analysis Tools > Raster Reclass > Reclassify. Pilih Slope sebagai Input Raster, pilih Value sebagai Reclass Field. Lakukan reklafikasi dengan ketentuan di bawah ini



TUGAS KE- 6

Hasil :

10. Gabungkan Slope dan Elevation Criteria menggunakan Raster Calculator Tool. Klik Arc Toolbox > Spatial Anlysis Tools > Map Algebra > Raster Calculator. Kalikan antara DEM_Criteria dan Elevation_Criteria. Kemudian simpan di prepare.gdb dengan nama SlopeElevation_Raster, kemudian klik OK.



TUGAS KE- 6

Hasil :

11. Dari langkah-langkah diatas, diperoleh 2 fitur kriteria dengan jenis data yang berbeda. Untuk menggabungkannya, perlu ada salah satu fitur data yang diubah (dari vektor menjadi raster, atau raster menjadi vektor). Data vektor akan kehilangan beberapa akurasi spasial jika diubah menjadi data raster. Oleh karena itu akan dilakukan konversi dari data raster menjadi data vektor. Konversi ini dilakukan dengan menggunakan Raster to Polygon Tool. Klik Arc Toolbox > Conversion Tools > From Raster > Raster to Polygon. Pilih SlopeElevation_Raster sebagai Input Raster, pilih Value pada Field, simpan di prepare.gdb dengan nama SlopeElevation_Polygon, beri ceklis pada Simplify Polygon box, kemudian klik OK.



TUGAS KE- 6

Hasil :

12. Ekstrak data vektor Slope dan Elevation Criteria (SlopeElevation_Polygon) sesuai dengan kriteria analisis menggunakan Select Tool. Klik Arc Toolbox > Analysis Tools > Extract > Select. Dengan menggunakan tools ini, akan diklasifikasikan slope dan elevation criteria dengan gridcode = 1. Kemudian klik OK



TUGAS KE- 6

Hasil :

13. Gabungkan semua kriteria yang telah dibuat menggunakan Intersect Tool. Klik Arc Toolbox > Analysis Tools > Overlay > Intersect. Pilih ZonasiHujanKriteria dan SlopeElevationCriteria sebagai Input Feature. Simpan di prepare.gdb dengan nama CoffeePlantationAnalysis, kemudian klik OK.

Hasil :



TUGAS KE- 6

2.2 Analisis 

Pertumbuhan tanaman kopi bergantung pada iklim, suhu, ketinggian daerah penanaman atau topografinya, kondisi tanah, serta varietas atau klon unggul dari kopi yang akan dibudidayakan. Beberapa kriteria spasial mengenai tumbuh tanaman kopi yang sering dibudidayakan di wilayah Indonesia adalah : 1. Indonesia yang beriklim tropis sangat cocok untuk ditanami berbagai macam tanaman perkebunan terutama tanaman kopi. Untuk kopi jenis arabika dianjurkan curah hujan sekitar 1000-1500 mm/year, sedangkan untuk kopi robusta 20002500 mm/tahun. 2. Suhu lingkungan untuk menanam kopi arabika sekitar 16-22o C, sedangkan untuk menanam kopi robusta sekitar 20-28o C. 3. Ketinggian/elevasi area tidak punya pengaruh segera pada perkembangan serta produksi tanaman kopi, namun faktor temperatur yang punya pengaruh pada perkembangan tanaman kopi. Biasanya, tinggi rendahnya temperatur ditentukan oleh ketinggian area dari permukaan laut. Tiap-tiap kopi membutuhkan ketinggian atau elevasi yang berbeda-beda. kopi arabika dapat tumbuh pada ketinggian 8001500 meter dpl, sedangkan kopi robusta dapat tumbuh pada ketinggian 400-800 meter dpl.



TUGAS KE- 6

4. Kondisi tanah yang baik untuk penanaman kopi dianjurkan tanah yang memiliki top soil atau kandungan organik yang tebal. Biasanya tanah seperti ini banyak terdapat di dataran tinggi. Tingkat keasaman atau derajat keasaman (pH) tanah yang dianjurkan untuk tanaman kopi sekitar 5,5 – 6,5. Adapun kriteria penanaman kopi yang diminta pada modul ini adalah berada di dalam Kabupaten Bandung, kelerengan antara 0-8 persen. Ketinggian antara 300-800 meter, curah hujan antara 1500-2500 mm/tahun, dengan area berada pada zona penanaman (perkebunan atau ladang/tegalan). 

Select Tool Select Tool merupakan salah satu tools yang termasuk dalam Analysis Tool. Tool ini merupakan tool ekstrak fitur dari input feature layer atau input feature class dengan menggunakan Structure Query Language (SQL) dan kemudian menyimpannya dalam sebuah output feature class. Select Tool dipakai untuk membuat atau membangun query. Query digunakan untuk memanggil kembali (retrieve) data atau tabel atribut tanpa mengubah data yang bersangkutan. Dalam Select Tools, mekanisme query dilakukan dengan memasukkan data value, yaitu dengan memilih salah satu field (tunggal) tipe string yang dimiliki oleh tabel atributnya dan kemudian mengetik atau memilih string data value-nya pada kotak dialog, maka unsur spasial yang bersangkutan akan terpilih.



Dissolve Untuk menggabungkan atau mengkombinasikan unsur-unsur spasia dengan ciri tertentu (kesamaan pada nilai field tertentu) pada sebuah theme dapat dilakukan dengan Disslove Tool. Pada dasarnya Dissolve akan menyatukan atau menghilangkan batas-batas unsur-unsur spasial yang tepat bersebelahan, memiliki nilai atribut yang sama, dan terdapat di dalam sebuah theme yang sama.



TUGAS KE- 6

Fitur yang disatukan dengan Dissolve memiliki atribut yang dapat diringkas atau dijelaskan menggunakan variasi statistic. statistik yang digunakan untuk meringkas atribut ditambahkan ke output feature class sebagai satu field dengan standar penamaan berikut : jenis statistik + garis bawah + masukan nama field. Misalnya, jika SUM statistik digunakan pada POP lapangan bernama, output akan memiliki lapangan yang bernama SUM_POP. 

Intersect Tool Intersect Tool adalah operasi overlay yang menggabungkan fitur yang berpotongan (titik, garis, atau poligon) dan hanya fitur yang saling tumpang tindih yang digabungkan dan direkam dalam output. Fungsi analisis spasial ini akan menghasilkan unsur spasial baru berupa irisan dari unsur-unsur spasial masukannya. Theme hasil operasi Intersect Tool merupakan irisan kedua theme yang menjadi masukannya dengan theme overlay sebagai batas irisannya. informasi yang terdapat didalam kedua tabel atribut theme yang menjadi masukannya juga akan terekam dalam tabel atribut hasil operasi ini.

Input feature pada tool ini harus berupa fitur yang sederhana (titik, garis, atau poligon). Jika input memiliki geometri yang berbeda dengan fitur perpotongannya (misalnya garis dengan poligon, atau poligon dengan titik), maka tipe geometri output feature class akan sama dengan tipe geometri dimensi terkecil dari input feature. Nilai atribut dari kelas fitur input feature class akan disalin ke kelas output feature class. Namun, jika input adalah lapisan yang dibuat dengan Make Feature Layer Tool dan kotak Use Ratio Policy ini dicentang, maka rasio dari nilai atribut input dihitung untuk nilai atribut output. Ketika Use Ratio Policy diaktifkan, setiap kali sebuah fitur dalam sebuah operasi overlay dibagi, atribut fitur yang dihasilkan adalah rasio dari nilai atribut fitur input. Misalnya, Jika geometri masukan dibagi sama, nilai atribut setiap fitur baru ditugaskan satu-setengah dari nilai nilai atribut fitur masukan ini. Use Ratio Policy hanya berlaku untuk jenis bidang numerik. 

Slope Tool Slope Tool merupakan salah satu fungsi analisis spasial yang berkaitan dengan data atau tematik permukaan digital (3D Analysis Tools). Slope Tool digunakan untuk



TUGAS KE- 6

mengidentifikasi kemiringan (gradient atau angka perubahan maksimum nilai Z) dari setiap cell pada data raster. Z-factor dibutuhkan untuk mengoreksi perhitungan kemiringan ketika satuan permukaan Z berbeda dari satuan X,Y. Rentang nilai pada hasil fungsi ini bergantung pada jenis satuan pengukurannya. Satuan derajat memiliki nilai rentang kemiringannya antara 0 sampai 90. Untuk satuan persen, permukaan yang datar ialah 0% dan semakin mendekati vertical maka nilai persennya akan semakin bertambah. Fungsi analisis ini pada umumnya menerima masukan data ketinggian dalam format raster/grid/TIN untuk menghasilkan layer raster baru sebagai wujud dari nilai-nilai kemiringan yang siap diklasifikasikan kembali. 

Reclassify Tool (untuk data raster) Reclassify Tool merupakan sebuah fungsi analisis spasial yang digunakan untuk mengklasifikasi atau mengubah nilai pada raster. Fungsi ini akan melakukan pengklasifikasian suatu data raster (yang umumnya berdomain bilangan real) ke dalam data raster lainnya (berdomain bilangan bulat sederhana) berdasarkan batasbatas kelas yang ditentukan oleh pengguna. Unsur-unsur spasial dapat diklasifikasikan kembali berdasarkan ketentuan, kriteria, atau kategori beserta batasbatas (interval-interval) yang dibuat oleh penggunanya. Detailnya dapat ditempuh dengan cara menentukan jumlah kelas dengan interval yang sama (equal interval) atau dengan cara lain, seperti standard deviasi, natural breaks, quantile, dll. Perubahan keanggotaan kelas atau kelompok piksel-pikselnya akan secara langsung mengubah kenampakan unsur-unsur spasialnya.



Raster Calculator Tool Raster Calculator Tool merupakan fungsi analisis spasial yang memungkinkan penggunanya membuat dan mengelola pernyataan pada Peta Aljabar yang akan menghasilkan sebuah raster dengan menggunakan sintaksis Python dalam kalkulator. Peta Aljabar adalah aljabar sederhana dan kuat dengan mana Anda dapat menjalankan semua Spatial Analysis Tool, operator, dan fungsi untuk melakukan analisis geografis. Peta Aljabar tersedia melalui modul Spatial Analysis; perpanjangan dari paket situs ArcPy Python. Sebagai Peta Aljabar yang telah terintegrasi dengan Python, semua fungsi Python dan ArcPy dan ekstensinya (modul, kelas, fungsi, dan properti) telah tersedia. Daftar Layers dan variabel digunakan untuk memilih dataset dan variabel yang akan digunaka dalam pernyataan. Nilai numerik dan operator matematika dapat ditambahkan ke pernyataan tersebut dengan mengklik tombol yang sesuai pada kotak kotak dialog. Daftar umum digunakan alat bersyarat dan matematika disediakan, sehingga dapat dengan mudah menambahkannya ke pernyataan.



Raster to Polygon Tool Raster to Polygon Tools adalah sebuah tool yang digunakan untuk mengkonversi data raster menjadi fitur poligon. Input raster dapat memiliki banyak ukuran piksel dan



TUGAS KE- 6

harus berupa sebuah dataset raster integer yang valid. Parameter Field digunakan untuk memilih kolom atribut dari input dataset raster yang akan menjadi atribut pada output raster class. Jika kolom tidak dispesifikasikan, nilai cell dari input raster akan menjadi kolom dengan nama Gridcode dalam tabel atribut dari output feature class. Dalam melakukan vektorisasi, output dari proses ini dapat berupa Simplified Output (bentuk sel data raster disederhanakan menjadi poligon yang bentuknya tidak sama persis dengan bentuk data rasternya) dan Non-simplified Output (bentuk poligon sama persis dengan bentuk rasternya).

3

Penutup 3.1 Kesimpulan Analisis data spasial merupakan sekumpulan teknik untuk menganalisis data spasial yang hasilnya sangat bergantung pada lokasi objek yang bersangkutan yang sedang dianalisis, serta memerlukan akses baik terhadap lokasi objek maupun atributatributnya. Tipe dasar dari sebuah analisis spasial adalah overlay. Overlay adalah analisis spasial esensial yang menggabungkan dua layer atau tematik yang menjadi masukkannya. Teknis mengenai analisis ini terbagi ke dalam format datanya, yaitu raster dan vektor. Pada data raster, fungsi analisis spasial overlay diwujudkan dalam pemberlakuan beberapa operator aritmatika dari dua masukan citra digital untuk menghasilkan sebuah citra digital lainnya. dengan demikian, nilai-nilai piksel citra akan dikombinasikan dengan menggunakan operator aritmatika dan biner untuk menghasilkan nilai-nilai piksel baru. Pada raster/grid, layer peta dapat dinyatakan sebagai variabel-variabel aritmatika yang dapat dikenakan fungsi-fungsi aljabar. Pada format vektor, overlay berkaitan dengan pembagian nilai atribut ketika geometri digabungkan. Sebagai contoh, ketika poligon dibagi oleh poligon tumpang tindih, tertentu nilai atribut harus dibagi dengan tepat. Secara umum, perangkat SIG membaginya ke dalam dua kelompok, yaitu intersect (irisan) dan union (gabungan). Hasil dari intersect berupa irisan antara layer 1 dan layer 2



TUGAS KE- 6

yang di tumpang-tindih dengan tabel atribut milik layer 1 maupun milik layer 2. Hasil dari union berupa kombinasi antara layer 1 dan layer 2 dengan atribut yang berasal dari layer 1 dan layer 2. Kriteria analisis penanaman kopi bergantung pada berada di dalam kawasan Kabupaten Bandung, kelerengan, elevasi,

curah hujan, serta area zona penanaman

(perkebunan atau ladang/tegalan). Langkah awal yang dilakukan untuk membuat layer analisis penanaman kopi ialah melakukan pemilihan unsur spasial sesuai kriteria analisis untuk data curah hujan dan land use, kemudian dilakukan dissolve pada hasil select curah hujan. setelah itu dicari irisan hasil select land use dan hasil dissolve curah hujan sehingga diperoleh sebuah layer untuk analisis dari data vektor. Kemudian dilakukan perhitungan kelerengan dan reklasifikasi hasil kelerengan dan elevasi, lalu dilakukan perkalian piksel hasil reklasifikasi kelerengan dan elevasi sehingga diperoleh sebuah layer untuk analisis dari data raster. Kemudian dilakukan vektorisasi pada layer analisis dari data raster tersebut. setelah semua layer berformat vektor, dicari irisannya sehingga diperoleh layer analisis penanaman kopi.

3.2 Referensi Budiyanto, Eko. 2010. “Sistem Informasi Geografis dengan ArcView GIS”. Yogyakarta : Penerbit ANDI Prahasta, Eddy. 2004. “Sistem Informasi Geografis Tools dan Plug-Ins”. Bandung : Penerbit Informatika Bandung Prahasta, Eddy. 2009. “Sistem Informasi Geografis: Konsep-Konsep Dasar (Perspektif Geodesi & Geomatika)”. Bandung : Penerbit Informatika Bandung http://aneka-tanaman-perkebunan.blogspot.co.id/2014/10/syarat-tumbuh-tanamankopi.html diakses tanggal 5 Desember 2016 http://pro.arcgis.com/en/pro-app/tool-reference/conversion/raster-to-polygon.htm

http://desktop.arcgis.com/en/arcmap/latest/tools/spatial-analyst-toolbox/rastercalculator.htm diakses tanggal 5 Desember 2016

MODUL 6_ ANALISIS SPASIAL (OVERLAY ANALYSIS

Recommend Documents