WebGIS Penutupan Lahan Kalimantan Tengah Menggunakan OpenGeo Suite 3.0
WEBGIS PENUTUPAN LAHAN KALIMANTAN TENGAH
MENGGUNAKAN OPENGEO SUITE 3.0
HIDAYAT
ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul WebGIS Penutupan
Lahan Kalimantan Tengah Menggunakan OpenGeo Suite 3.0 adalah benar karya
saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk
apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau
dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir
skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Juni 2013
Hidayat
NIM G64070012
ABSTRAK
HIDAYAT. WebGIS Penutupan Lahan Kalimantan Tengah Menggunakan
OpenGeoSuite 3.0. Dibimbing oleh HARI AGUNG ADRIANTO.
Kebutuhan akan data dari berbagai pihak dengan format dan lokasi
penyimpanan yang berbeda-beda semakin tinggi. Masalah yang biasa disebut
dengan istilah interoperbilitas ini sangat terasa terutama dalam hal penyebarluasan
informasi penutupan lahan di Indonesia. Untuk membantu menyelesaikan masalah
tersebut, penelitian ini membangun sistem webGIS Penutupan Lahan Kalimantan
Tengah menggunakan perangkat lunak OpenGeo Suite 3.0. Komponen sistem ini
dibangun berdasarkan tiga komponen utama, yaitu: database management system
(DBMS), application server, dan user interface. Data yang digunakan berupa file
dengan format shapefile tersimpan dalam DBMS PostgreSQL/PostGIS.
Application server tersusun dari GeoServer sebagai web map server dan Apache
web server. User interface dibangun menggunakan GeoExplorer yang menjadi
perangkat berbasis web untuk menyusun dan mempublikasikan aplikasi pemetaan
peta. Pengguna dapat menggunakan sistem ini melalui web browser dan
menjalankan berbagai fungsi seperti pemilihan layer, ZoomIn, ZoomOut, dan
GetFeatureInfo. Pengguna juga dapat melihat perubahan penutupan lahan secara
manual.
Kata kunci: GeoServer, geospasial, OpenGeo, penutupan lahan.
ABSTRACT
HIDAYAT. WebGIS of Central Kalimantan Land Cover Using OpenGeo Suite
3.0. Supervised by HARI AGUNG ADRIANTO.
Requirements of data from different party with various formats and
locations are increasing. This interoperability issue appears in many cases of land
cover information dissemination in Indonesia. To handle this problem, this
research built a WebGIS application for land cover monitoring in Central
Kalimantan Province using OpenGeo Suite 3.0. The software consists of three
main components: database management system (DBMS), application server, and
user interface. In the research, the used data was of shapefile format and stored in
PostgreSQL/PostGIS DBMS. The elements of application server were GeoServer
as a web map server and Apache web server. The user interface was built using
the GeoExplorer as web-based software to compile and publish map mapping
application. Users can use the system using a web browser and run various
functions such as layer selection, ZoomIn, ZoomOut, and GetFeatureInfo. Users
may also observe the changes of land cover manually.
Keywords: land cover, GeoServer, geospatial, OpenGeo.
ABSTRAK
HIDAYAT. WebGIS Penutupan Lahan Kalimantan Tengah Menggunakan
OpenGeoSuite 3.0. Dibimbing oleh HARI AGUNG ADRIANTO.
Kebutuhan akan data dari berbagai pihak dengan format dan lokasi
penyimpanan yang berbeda-beda semakin tinggi. Masalah yang biasa disebut
dengan istilah interoperbilitas ini sangat terasa terutama dalam hal penyebarluasan
informasi penutupan lahan di Indonesia. Untuk membantu menyelesaikan masalah
tersebut, penelitian ini membangun sistem webGIS Penutupan Lahan Kalimantan
Tengah menggunakan perangkat lunak OpenGeo Suite 3.0. Komponen sistem ini
dibangun berdasarkan tiga komponen utama, yaitu: database management system
(DBMS), application server, dan user interface. Data yang digunakan berupa file
dengan format shapefile tersimpan dalam DBMS PostgreSQL/PostGIS.
Application server tersusun dari GeoServer sebagai web map server dan Apache
web server. User interface dibangun menggunakan GeoExplorer yang menjadi
perangkat berbasis web untuk menyusun dan mempublikasikan aplikasi pemetaan
peta. Pengguna dapat menggunakan sistem ini melalui web browser dan
menjalankan berbagai fungsi seperti pemilihan layer, ZoomIn, ZoomOut, dan
GetFeatureInfo. Pengguna juga dapat melihat perubahan penutupan lahan secara
manual.
Kata kunci: GeoServer, geospasial, OpenGeo, penutupan lahan.
ABSTRACT
HIDAYAT. WebGIS of Central Kalimantan Land Cover Using OpenGeo Suite
3.0. Supervised by HARI AGUNG ADRIANTO.
Requirements of data from different party with various formats and
locations are increasing. This interoperability issue appears in many cases of land
cover information dissemination in Indonesia. To handle this problem, this
research built a WebGIS application for land cover monitoring in Central
Kalimantan Province using OpenGeo Suite 3.0. The software consists of three
main components: database management system (DBMS), application server, and
user interface. In the research, the data used was of shapefile format and stored in
PostgreSQL/PostGIS DBMS. The elements of application server were GeoServer
as a web map server and Apache web server. The user interface was built using
the GeoExplorer as web-based software to compile and publish map mapping
application. Users can use the system using a web browser and run various
functions such as layer selection, ZoomIn, ZoomOut, and GetFeatureInfo. Users
may also observe the changes of land cover manually.
Keywords: land cover, GeoServer, geospatial, OpenGeo.
WEBGIS PENUTUPAN LAHAN KALIMANTAN TENGAH
MENGGUNAKAN OPENGEO SUITE 3.0
HIDAYAT
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Ilmu Komputer
pada
Departemen Ilmu Komputer
ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
Judul Skripsi : WebGIS Penutupan Lahan Kalimantan Tengah Menggunakan
OpenGeo Suite 3.0
Nama
: Hidayat
NIM
: G64070012
Disetujui oleh
Hari Agung Adrianto, SKom, MSi
Pembimbing
Diketahui oleh
Dr Ir Agus Buono, MSi, MKom
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Shalawat serta
salam penulis sampaikan kepada Nabi Muhammad Shallallhu ‘alahi wa sallam.
Penyusunan skripsi yang mengambil tema WebGIS Penutupan Lahan Kalimantan
Tengah ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak. Oleh sebab itu, penulis
menyampaikan rasa terima kasih kepada:
1
Kedua orang tua tercinta, Bapak Adrian Wali, SE dan Ibu Hj. Fadjrawati, SE
beserta Kakak dan Adik yang selalu memberikan kasih sayang,
pengorbanan, doa, dan dukungan moral.
2
Bapak Hari Agung Adrianto, SKom, MSi selaku dosen pembimbing yang
selalu sabar dalam memberikan ilmu dan bimbingan selama penyelesaian
skripsi.
3
Ibu Annisa, SKom, MKom yang telah banyak memberi saran dan nasehat
dalam perjalanan pengerjaan tugas akhir ini.
4
Ibu Dr Imas S Sitanggang, S.Si, MKom dan Bapak Dr Heru Sukoco, SSi,
MKom sebagai dosen penguji atas segala kritik dan saran yang diberikan
kepada penulis terhadap penelitian ini.
5
Bapak Dr Erianto Indra Putra dari Laboratorium Kebakaran Hutan
Departemen Silvikultur Fakultas Kehutanan IPB yang telah membantu
memberikan data untuk penelitian.
6
Teman-teman Ilkom 44 atas pengalaman berbagi ilmu, kebersamaan, dan
dukungannay selama menjalani waktu di Departemen Ilmu Komputer IPB.
7
Staf pengajar dan staf tata usaha Departemen Ilmu Komputer yang telah
banyak membantu baik selama penelitian maupun pada masa perkuliahan.
8
Keluarga besar katalis 44, biru muda, fusi, amigo, pomi 22, dan marbot atas
persaudaraan, dukungan, dan semangat selama menjalani kehidupan di
kampus IPB.
9
Keluarga besar Prof H Ishak Arep, SE dan keluarga besar H Ali Asgar Wali
yang memberikan inspirasi dan motivasi dalam menyelesaikan penelitian
ini.
Dan semua pihak yang telah banyak memberikan kontribusi yang besar
dalam pengerjaan tugas akhir yang tidak dapat disebut satu-persatu.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Juni 2013
Hidayat
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Ruang Lingkup Penelitian
TINJAUAN PUSTAKA
Penutupan Lahan
Interoperabilitas
SIG Terdistribusi
Arsitektur OpenGeo
GeoServer
GeoExplorer
OpenLayers
METODE PENELITIAN
Analisis Kebutuhan
Praproses Data
Perancangan Prototipe
Pembentukan Prototipe
Evaluasi Prototipe
HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis Kebutuhan
Praproses Data
Perancangan Prototipe
Pengembangan Prototipe
Evaluasi Prototipe
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP
1
1
2
2
2
2
2
2
3
4
6
7
8
8
8
9
9
9
9
9
9
10
13
15
22
22
22
23
23
26
30
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Tingkat model konsep interoperabilitas (Wang et al 2009)
Komponen utama GIS (Peng dan Ming 2003)
Evolusi web mapping (Peng dan Ming 2003)
Arsitektur OpenGeo Suite
Ilustrasi web map service (OpenGeo 2013)
Ilustrasi web feature service (OpenGeo 2013)
Metode penelitian
Kesalahan dalam pengecekan menggunakan ArcGIS
Peleburan data
Ilustrasi dissolve (ESRI 2013)
Shapefile to PostGIS Import Tool
Arsitektur sistem
Antarmuka WebGIS penutupan lahan
Pilihan sumber data vektor
Pemilihan sistem koordinat referensi
Struktur SLD
Contoh operasi GetMap
Antarmuka daftar layer
WebGIS penutupan lahan Kalimantan Tengah
Antarmuka GetFeatureInfo
3
4
5
6
7
7
8
11
12
12
13
14
15
16
17
18
19
21
21
21
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
Contoh data penutupan lahan Provinsi Kalimantan Tengah
Diagram keterhubungan antartabel
Perancangan database
Tabel spatial_ref_sys dengan srid=4326
Daftar pewarnaa peta
25
26
27
28
29
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Persoalan pelik yang menjadi tantangan pada era teknologi informasi saat
ini adalah kemampuan menghubungkan sumber informasi dengan pengguna.
Contohnya ketika pengguna membutuhkan data yang berasal dari beberapa pihak
yang masing-masing memiliki format, tipe DBMS, dan lokasi penyimpanan data
yang berbeda. Untuk mengatasi tantangan tersebut diharapkan adanya sebuah
sistem yang memungkinkan pengguna mengakses data heterogen dengan mudah
tanpa perlu mengetahui rincian teknis. Dalam istilah teknologi informasi
kemampuan ini sering disebut dengan interoperabilitas.
Dalam IEEE (1990), definisi interoperabilitas adalah kemampuan dua atau
lebih sistem atau komponen untuk bertukar informasi dan menggunakan
informasi yang telah dipertukarkan tersebut. Vullo et al. (2010) menyatakan
bahwa interoperabilitas adalah sifat yang mengacu pada kemampuan beragam
sistem atau organisasi untuk bekerja sama. Kedua definisi di atas menekankan
aspek teknis
dari interoperabilitas dalam bentuk kemampuan saling
berkomunikasi antarmesin dan antarprogram.
Isu interoperabilitas ini sangat terasa dalam kasus penyebarluasan informasi
tentang tutupan lahan di Indonesia. Saat ini, data tutupan lahan dalam format
shapefile dapat di-download melalui situs www.inigis.com. Data tersebut hanya
dapat dibuka dengan menggunakan perangkat lunak tertentu, misalnya ArcGIS,
QGIS, uDig, dan OpenGeo. Perangkat lunak yang dibutuhkan tersebut tidak
semuanya bisa dijalankan oleh sistem operasi di komputer pengguna, sebagai
contoh ArcGIS yang hanya dapat dijalankan di sistem operasi Windows. Selain
itu, meski tidak perlu membayar, otentitas dan konsistensi data yang disampaikan
tidak dapat dipertanggungjawabkan. Hal ini disebabkan karena situs
www.inigis.com terdapat peta yang tidak diketahui sumber dan skala dasar ketika
diproduksi.
Cara alternatif untuk memperoleh data spasial adalah melalui situs
www.maps.ina-sdi.or.id. Aplikasi yang digunakan oleh situs tersebut adalah
ArcGIS Explorer, sebuah aplikasi berlisensi dari ArcGIS yang bekerja melalui
sistem online sehingga tidak perlu di-install dalam komputer pengguna, cukup
menggunakan web browser. Kelemahannya ialah situs tersebut hanya dapat
dibuka pada platform sistem operasi Windows karena membutuhkan plugin
Windows Silverlight.
Di sisi lain, UU Geospasial Indonesia No. 4/2011 pasal 31 ayat 1 membuka
peluang pemanfaatan data geospasial secara luas, baik menggunakan perangkat
lunak komersial maupun FOSS (free and open source software). Oleh karena itu
penelitian kali ini akan membangun WebGIS berbasis web menggunakan
perangkat lunak OpenGeo Suite 3.0 yang bersifat bebas dan dapat menangani isu
interoperabilitas.
2
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah mengembangkan WebGIS yang dapat
menampilkan peta penutupan lahan (land cover) Provinsi Kalimantan Tengah
menggunakan perangkat lunak bebas terbuka (FOSS) yang dapat menangani isu
interoperabilitas.
Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitan ini adalah dapat memberikan kemudahan kepada
pengguna untuk mendapatkan informasi penutupan lahan Kalimantan Tengah
melalui internet.
Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup penelitian ini adalah data yang digunakan merupakan data
spasial penutupan lahan Provinsi Kalimantan Tengah dengan format shapefile
(SHP). Shapefile menyimpan lokasi geografis berupa titik (point), garis (line), dan
poligon (polygon) serta informasi tipe penutupan lahan. Pengembangan sistem
dilakukan menggunakan OpenGeo Suite 3.0. dalam sistem operasi Windows 7.
TINJAUAN PUSTAKA
Penutupan Lahan
Istilah penutupan lahan (land cover) terkait dengan jenis fitur (feature)
kondisi yang terjadi di permukaan bumi. Contoh jenis penutupan lahan adalah
ladang jagung, danau, hutan dan jalan tol, sedangkan istilah penggunaan lahan
atau tata guna lahan (land use) berkaitan dengan kegiatan manusia atau fungsi
ekonomi yang berkaitan dengan wilayah lahan tertentu (Lillesan dan Kiefer 1994).
Hal tersebut sejalan dengan Aspinal dan Hill (2008) yang menyatakan bahwa tata
guna lahan adalah interaksi antara manusia dan lingkungan biofisik dengan
dampak kumulatif pada struktur, fungsi, dan dinamika ekosistem di tingkat
organisasi lokal, regional, dan global.
Interoperabilitas
Saat ini interoperabilitas menjadi langkah yang penting untuk beralih dari
cara penyimpanan digital yang terisolasi menuju ruang informasi bersama yang
memungkinkan pengguna untuk menelusuri informasi tersebut melalui satu
lingkungan yang terintergrasi. Borgman (2000) menyatakan bahwa
interoperabilitas dapat dicapai jika ada tiga hal, yaitu: sistem-sistem yang terlibat
dapat bekerja secara real time, selain itu perangkat lunak dapat beroperasi di
3
sistem yang berbeda (portable), dan terakhir data dapat dipertukarkan di antara
sistem yang berbeda.
Wang et al (2009) mendeskripsikan 7 level of conceptual interoperability
model (LCIM) sebagaimana disajikan pada Gambar 1, yaitu:
1
L0, tidak ada interoperabilitas.
2
L1 (technical), interoperabilitas mencakup standar komunikasi, pemindahan,
penyimpanan, dan penyajian data digital. Koneksi jaringan standar seperti
HTTP, TCP/IP atau UDP/IP diperlukan untuk memproduksi, menggunakan
dan mempertukarkan data dengan sistem eksternal.
3
L2 (syntatic), memiliki sebuah protokol yang disepakati untuk untuk
bertukar data dengan format yang tepat dalam urutan yang benar. Akan
tetapi, interoperabilitas pada level ini ini belum bisa menjelaskan makna
elemen data tersebut. Interoperabilitas secara sintaks ini memerlukan sebuah
protokol yang disepakati yang didukung oleh level teknis di bawahnya.
4
L3 (semantic), sistem-sistem yang saling terkait melakukan pertukaran termterm yang dapat diparsing secara semantis.
5
L4 (pragmatic), sistem-sistem yang saling terkait telah menyadari konteks
(status dan proses) dan makna dari informasi yang dipertukarkan.
6
L5 (dynamic), sistem-sistem yang saling terkait dapat menyesuaikan
informasi yang dihasilkan (produce) atau yang digunakan (consume)
berdasarkan pemahaman terhadap perubahan konteks yang terjadi.
7
L6 (conceptual), sistem-sistem yang terkait pada level ini sepenuhnya sadar
terhadap setiap informasi lain dari sistem (pembukaan informasi, proses,
states, dan operasi).
Gambar 1 Tingkat model konsep interoperabilitas (Wang et al. 2009)
SIG Terdistribusi
Menurut Yang dan Tao (2006) layanan informasi geospasial terdistribusi
(distributed GIService) mengacu pada paradigma untuk menawarkan data
geospasial dan pengolahan pelayanan dengan menggunakan teknologi komputasi
terdistribusi. Pengembangan distributed GIService didorong oleh (a) peningkatan
penggunaan arsitektur berorientasi layanan (Service Oriented Architecture -
4
SOA), (b) penerapan standar interoperable untuk berbagai sumber daya informasi
geospasial, dan (c) perkembangan yang cepat di bidang-bidang yang
memungkinkan teknologi komputasi terdistribusi (misalnya: agen, grid, dan P2P).
Distributed GIService bergantung pada koneksi jaringan komputer untuk
memastikan kinerja layanan baik. Masalah seperti eksekusi paralel, kehandalan,
fleksibilitas, dan toleransi kesalahan harus dipertimbangkan agar menghasilkan
distributed GIService yang efektif. Platform yang populer digunakan untuk
menangani komputasi terdistribusi adalah P2P, agent, dan grid.
Komponen utama pada distributed GIService adalah client, web server,
application server, map server, serta data server yang disajikan pada Gambar 2.
a
Client
Komponen yang menyediakan antarmuka bagi pengguna agar dapat
berinteraksi dengan program internet GIS.
b
Web server dan application server
Menerima permintaan dari client, menyediakan halaman web statis dan
melibatkan application server dalam mengatur transaksi server, keamanan,
dan load balance.
c
Map Server
Map server memproses permintaan client dan memberikan hasil proses
tersebut yang terhubung dengan data spasial.
d
Data server menyediakan data spasial dan non-spasial serta menyediakan
akses dan manajemen data.
Client
Viewer
Web
Browser
Application
Server
Map
Server
Data
Server
Gambar 2 Komponen utama GIS (Peng dan Ming 2003)
SIG terdistribusi mengalami evolusi yang dapat dilihat pada Gambar 3.
Pada gambar dapat dilihat empat tingkatan evolusi, yaitu: static map publishing,
static web mapping, interact web maping, dan distributed GIService. Pada tingkat
static map publishing, sistem hanya menampilkan peta statis dalam format GIF
atau JPEG. Pada tingkat static web mapping sudah melibatkan penggunaan form
HTML dan CGI (Common Gateway Interface) untuk menghubungkan masukan
dari pengguna pada web browser dengan GIS. Interact web mapping
menyediakan lebih banyak fungsi untuk berinteraksi dengan peta, sedangkan
distributed GIService akan melibatkan lebih dari satu komponen GIS dalam
sistem yang akan berkomunikasi satu sama lain.
Arsitektur OpenGeo
OpenGeo merupakan perangkat lunak geospasial yang terdiri dari beberapa
tumpukan (stack). Istilah stack digunakan untuk menggambarkan sistem
perangkat lunak yang terdiri dari beberapa aplikasi untuk dipublikasikan
menggunakan website. Analogi tumpukan (stack) menggambarkan komponenkomponen yang diletakkan di atas komponen lainnya. Komponen yang sifatnya
mendasar atau penting diletakkan di bawah, sedangkan komponen lainnya yang
bersifat sebagai pendukung diletakkan di atasnya (OpenGeo 2013).
5
Gambar 3 Evolusi web mapping (Peng dan Ming 2003)
Arsitektur OpenGeo, sebagaimana disajikan pada Gambar 4, terdiri atas
tiga lapisan utama yaitu, lapisan database management system (DBMS),
application layer, dan user interface. Application layer dapat dikelompokan
menjadi dua bagian, yaitu application server dan application cache. Sementara
user interface terdiri atas user interface framework dan user interface map
component.
OpenGeo menggunakan PostGIS sebagai sistem database spasial.
Penyimpanan database PostGIS dapat diganti menggunakan Oracle Spatial, DB2
Spatial, ArcSDE, Microsoft SQL Server Spatial, dan MySQL Spatial. Data
terlebih dahulu harus diakses menggunakan web service pada application server.
OpenGeo menggunakan GeoServer untuk mengakses peta. Pilihan lain yang dapat
digunakan menggantikan GeoServer antara lain Mapserver, ArcGIS Server, dan
MapGuide.
Pada lapisan kedua juga terdapat application cache. Application cache
digunakan untuk meningkatkan kinerja sistem yang dibangun. OpenGeo
menggunakan GeoWebCache. GeoWebCache juga dapat digantikan dengan
TileCache. Penggunaan cache ini dapat mempercepat akses data peta, sementara
user interface OpenGeo menggunakan GeoExplorer. GeoExplorer ini bekerja
menggunakan framework GeoExt/ExtJS dan komponen peta OpenLayers.
OpenLayers dapat diganti menggunakan GoogleMaps, BingMaps, dan lainnya
(OpenGeo 2013).
Kelebihan utama OpenGeo adalah kebebasan untuk menggunakan
komponen individual yang ada untuk membangun aplikasi baru dengan
infrastruktur yang sudah tersedia.
Pertama, organisasi yang memiliki sistem GIS. OpenGeo dapat
membangun aplikasi web menggunakan sistem GIS yang ada dengan
menggunakan penyimpanaan yang dimiliki seperti shapefile dan ArcSDE.
Kedua, organisasi yang tidak memiliki sistem GIS. OpenGeo juga dapat
digunakan tanpa sistem GIS dengan mengintegrasikan peta pada aplikasi yang
ada. Pengintegrasian ini dengan cara menempelkan komponen peta OpenGeo
pada halaman yang ada.
Ketiga, organisasi yang menggunakan Google map tools. Penyimpanan dan
application layer OpenGeo dapat disebarkan dan dintegrasikan dengan informasi
spasial ke dalam framework Google.
6
Gambar 4 Arsitektur OpenGeo Suite (OpenGeo 2013)
GeoServer
GeoServer adalah perangkat lunak server berbasis Java yang memungkinkan
pengguna untuk melihat dan mengedit data geospasial (GeoServer 2013).
GeoServer dibangun dengan library GeoTools. GeoTools adalah Java Toolkit
untuk mengembangkan aplikasi berbasis Java berdasarkan standar dari OpenGIS.
Database lain yang dapat diintegrasikan dengan GeoServer seperti PostGIS,
Oracle Spatial, DB2 Spatial, ESRI ArcSDE, Microsoft SQL Server Spatial, dan
MySQL Spatial. GeoServer OpenGeo juga menawarkan kombinasi dari integrasi
data. GeoServer dapat membaca dari dan menulis ke format seperti ESRI
Shapefile, GeoTIFF, ECW, JPEG2000, dan JPG/PNG/GIF. GeoSever juga dapat
membaca data secara langsung dari layanan standar internet seperti OGC web map
service (WMS) untuk akses ke citra dan peta dan OGC web feature service (WFS)
untuk akses ke fitur vektor.
GeoServer menitikberatkan pada kemudahan penggunaan dan standar dalam
menyajikan data geospasial menggunakan web. GeoServer dirancang untuk
menerbitkan data dari sumber data spasial dengan menggunakan standar Open
Geospatial Consortium (OGC). Layanan yang disediakan oleh GeoServer adalah
layanan yang sesuai dengan OGC yaitu web feature service (WFS) dan web map
service (WMS).
Sebuah web map service (WMS) menghasilkan peta bereferensi geografis.
Peta yang dimaksud adalah representasi visual dari geodata. Spesifikasi WMS
memberikan standar bagaimana peta dapat diminta oleh client dan bagaimana
server menjelaskan data yang dimilikinya. Ilustrasi WMS disajikan pada Gambar
5.
7
Gambar 5 Ilustrasi web map service (OpenGeo 2013)
Web feature service (WFS) merupakan layanan publikasi data geospasial
pada tingkat fitur data spasial melalui web. Spesifikasi OGC untuk WFS
menggunakan teknologi XML dan protokol HTTP sebagai media
penyampaiannya, atau lebih tepatnya mengunakan geography markup language
(GML) yang merupakan subset dari XML. Ilustrasi WFS disajikan pada Gambar
6.
Gambar 6 Ilustrasi web feature service (OpenGeo 2013)
GeoExplorer
GeoExplorer adalah antarmuka berbasis browser untuk menyusun dan
mempublikasikan aplikasi pemetaan peta. GeoExplorer bekerja menggunakan
GeoExt yang mampu menyatukan kemampuan spasial OpenLayers dengan
kekuatan antarmuka pengguna ExtJS. GeoExplorer bertujuan untuk memudahkan
pengguna untuk membangun sebuah aplikasi pemetaan berbasis web dengan
fungsi tradisional yang dapat dijumpai pada GIS desktop (OpenGeo 2013).
8
OpenLayers
OpenLayers adalah aplikasi berbasis JavaScript untuk menampilkan data
peta pada web browser tanpa tergantung pada web server. OpenLayers
mengimplementasikan JavaScript API yang digunakan untuk membangun aplikasi
SIG berbasis web. OpenLayers adalah perangkat lunak gratis yang dikembangkan
dari dan untuk komunitas perangkat lunak open source (OpenLayers 2013).
METODE PENELITIAN
Metode yang digunakan dalam penelitian ini disajikan pada Gambar 7.
Metode yang digunakan terdiri atas tahap analisis kebutuhan, praproses data,
perancangan prototipe, pembentukan prototipe, dan evaluasi prototipe.
Analisis Kebutuhan
Praproses Data
Perancangan
Prototipe
Pengembangan
Prototipe
Evaluasi Prototipe
Hasil
Gambar 7 Metode Penilitan
Analisis Kebutuhan
Pada tahap ini, dilakukan analisis terhadap kebutuhan sistem serta analisis
data yang dibutuhkan oleh sistem. Sistem mampu mengelola data spasial dengan
format yang berbeda yang diperoleh dari berbagai sumber. Sistem juga dapat
menampilkan peta penutupan lahan dari daftar layer peta yang tersedia di tempat
penyimpanan. Berdasarkan kebutuhan sistem dapat diperoleh spesifikasi
perangkat lunak dan spesifikasi perangkat keras.
9
Praproses Data
Setelah melakukan analisis kebutuhan, dilakukan survei terhadap
ketersediaan data. Hal ini dilakukan untuk mengevaluasi setiap sumber data yang
potensial dalam pengembangan sistem. Sebelum melakukan pengembangan
sistem, dilakukan praproses data yang terdiri atas beberapa tahap, yaitu
pengaturan sistem proyeksi, geometry check and correction, peleburan data
(dissolve), dan pemuatan data.
Pertama, data yang diperoleh diperiksa apakah sudah memiliki sistem
proyeksi. Jika belum maka dilakukan pengaturan sistem proyeksi untuk
mengetahui referensi data spasial. Setelah itu dilakukan pemeriksaan data
geometri. Jika terjadi kesalahan pada data dilakukan perbaikan data. Selanjutnya
dilakukan peleburan data menjadi tiga bagian berdasarkan tahun. Pada tahap ini,
akan diperoleh tiga buat data penutupan lahan dengan format shapefile. Terakhir
data telah siap untuk dimuat (load) ke dalam database.
Perancangan Prototipe
Pada tahap ini, dilakukan perancangan database dan perancangan sistem.
Perancangan sistem terdiri atas tiga tahap, yaitu perancangan arsitektur,
perancangan proses, dan perancangan antarmuka.
Pembentukan Prototipe
Pembentukan prototipe merupakan tahapan untuk merealisasikan rancangan
yang telah dibuat. Pembentukan prototipe diawali dengan instalasi OpenGeo Suite
3.0, mengimplementasikan penyimpanan ke dalam GeoServer, implementasi
arsitektur dan proses, dan implementasi antarmuka.
Evaluasi Prototipe
Evaluasi yang dilakukan pada prototipe mencakup uji fungsionalitas yang
bertujuan untuk memastikan bahwa semua fungsi berjalan dengan baik. Parameter
fungsional yang diuji adalah fungsi GetCapabilities, GetMap, ZoomIn, ZoomOut,
dan getFeatureInfo.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis Kebutuhan
Analisis Kebutuhan Sistem
Analisis kebutuhan yang dilakukan terdiri atas analisis kebutuhan
fungsional perangkat keras dan perangkat lunak, dan analisis lingkungan
pengembangan sistem. Pada tahap analisis kebutuhan perangkat lunak, diperoleh
fungsi utama sistem, yaitu menampilkan peta penutupan lahan Kalimantan
Tengah. Peta menampilkan penutupan lahan berdasarkan tahun yang dapat dipilih
10
dari daftar layer peta. Selain itu, sistem juga dapat menampilkan skala dan
legenda peta, dan dapat menampilkan menu untuk operasi pada peta, yaitu:
ZoomIn, ZoomOut, GetFeatureInfo. Pengguna sistem adalah masyarakat umum
yang membutuhkan informasi mengenai jenis penutupan lahan di Kalimantan
Tengah.
Berdasarkan analisis kebutuhan, spesifikasi perangkat lunak yang digunakan
dalam pengembangan sistem adalah:
1
OpenGeo Suite 3.0 sebagai perangkat lunak pengemban sistem. Aplikasi
yang dipaketkan dalam OpenGeo Suite adalah PostGIS 1.14.3 sebagai
perangkat lunak untuk manajemen database, GeoServer 2.2 Snapshot
sebagai web map server yang mengakomodasi data dalam bentuk peta,
GeoWebCache, GeoExplorer untuk memublikasikan aplikasi pemetaan peta,
Apache Tomcat sebagai web server, dan styler untuk melakukan pengaturan
style (SLD).
2
ArcMapTm 9.4 sebagai perangkat lunak untuk mengolah praproses data
spasial.
3
uDig 1.3.2 sebagai perangkat lunak untuk mengolah pewarnaan peta.
Spesifikasi perangkat keras yang digunakan dalam pengembangan sistem ini
adalah:
1
Processor: AMD A6-3400M APU dengan Radeon ~1,4GHz.
2
Sistem Operasi: Windows 7 Profesional 64-bit.
3
Memori: 4096MB RAM.
4
Hard disk: 600GB.
Analisis Data
Data yang digunakan pada penelitian ini adalah data penutupan lahan
Provinsi Kalimantan Timur tahun 2000, 2005, dan 2009 dengan format shapefile
(.shp). Data yang diperoleh berupa satu buah file SHP sehingga harus dilakukan
peleburan (dissolve) data agar dapat diolah untuk membangun sistem informasi
geografi ini.
Praproses Data
Pengaturan Sistem Proyeksi
Data yang diperoleh dalam format shapefile belum didefinisikan sistem
proyeksinya. Hal ini menyebabkan data saat dibuka untuk dilakukan praproses
data menggunakan ArcGIS memunculkan pesan bahwa data yang ditambahkan
tidak memiliki informasi spasial sehingga tidak dapat diproyeksikan. Di dalam
ArcGIS, pengaturan sistem proyeksi ini dapat dilakukan melalui menu
ArcToolbox > projection and transfer > define project. Data yang akan diproses
dipilih dan akan mendapat informasi bahwa koordinat sistem berstatus unknown.
Tahap selanjutnya adalah memilih sistem koordinat yang sudah didefiniskan
sebelumnya menggunakan datum WGS (World Geodetic System) 1984.
Geometry Check and Corretion
Setelah dilakukan pengaturan sistem proyeksi, maka dilakukan pengecekan
geometri dan memperbaiki kesalahan, menangani data kosong (null), dan data
11
yang tidak konsisten. Pengecekan dilakukan menggunakan ArcGIS melalui menu
ArcToolbox > Data Management Tools > Feature > Check Geometry. Hasilnya
diperoleh tujuh buah kesalahan yang harus diperbaiki. Tujuh buah kesalahan
tersebut merupakan kesalahan pada ring yang tidak terarah dengan benar
(incorrect ring ordering). Kesalahan tersebut ditemukan pada fitur geometri
dengan Object_ID 420, 6062, 6452, 7057, 7842, 8596, dan 10047 sebagaimana
dapat dilihat pada Gambar 8. Pada perangkat lunak ArcGIS, perbaikan kesalahan
geometri dapat dilakukan dengan mudah menggunakan Repair Geometry pada
ArcToolbox. Setelah melakukan Repair Geometry, geometri akan diperbaharui
untuk memiliki segmen yang benar.
Gambar 8 Kesalahan dalam pengecekkan menggunakan ArcGIS
Peleburan Data (Dissolve)
Setelah memperbaiki kesalahan pada data, hasil repair geometry tersebut
masih berupa data penutupan lahan Provinsi Kalimantan Tengah tahun 2000,
2005, dan 2009. Hal tersebut menyebabkan pada saat visualisasi dalam bentuk
peta penutupan lahan yang ditandai dengan warna berbeda untuk setiap fitur, satu
objek yang sama tetap berdampingan dengan jenis fitur yang lain. Contohnya
seperti disajikan pada Gambar 9. ObjectID = 12503 yang ditandai garis biru
tersusun dari beberapa poligon yang tersebar, namun tetap berdampingan dengan
fitur lain yang memiliki jenis land cover sama (H2r).
Pada penelitian kali ini, kita membutuhkan data penutupan lahan per tahun,
sehingga data tersebut harus dilebur menjadi tiga bagian berdasarkan tahun.
Peleburan data menggunakan menu ArcToolbox > Data Management Tools >
Generalization > Dissolve. Pemilihan tahun (Z000, Z005, Z009) dilakukan untuk
mendapatkan data penutupan lahan pada tahun tersebut.
12
Gambar 9 Peleburan data
Dissolve digunakan untuk menggabungkan objek-objek dalam sebuah layer
yang mempunyai isi field yang sama. Fungsi ini digunakan untuk membuat peta
yang telah disederhanakan dari sebuah peta yang lebih kompleks. Fungsi dissolve
juga akan menghapus batas dari poligon berpotongan yang memiliki nilai yang
sama (Gambar 10).
Gambar 10 Ilustrasi dissolve (ESRI 2013)
Dari proses dissolve ini diperoleh tiga buah data dengan nama LC2000.shp,
LC2005.shp, dan LC2009.shp. Sebagai contoh untuk kasus pada tahun 2000,
terdapat 6224 poligon sebelum dilakukan dissolve menjadi 3582 poligon setelah
dilakukan proses dissolve. Contoh data sebelum dan sesudah dilakukan proses
dissolve dapat dilihat pada Lampiran 1.
Pemuatan Data
Tahap selanjutnya yakni memuat data shapefile tersebut ke dalam
GeoServer. Pemuatan data ke dalam GeoServer dapat dilakukan dengan
mengimpor dari database atau mengimpor file data spasial dari direktori yang
dimiliki. Penelitian ini menggunakan kedua jenis pemuatan data tersebut untuk
menunjukan bahwa OpenGeo Suite mengakomodasi interoperabilitas tipe data.
13
Sebelum mengimpor data dari database yang harus dilakukan pertama kali
adalah mengimpor data shapefile ke dalam database PostGIS. Proses impor
tersebut dapat dilakukan menggunakan Shapefile to PostGIS Import Tool
(Gambar 11). Langkah selanjutnya ialah membuat koneksi dengan PostGIS.
Setelah berhasil terhubung ke PostGIS, dipilih file shapefile yang akan diimpor
ke database. Pada tab pengaturan, kolom geometry column bernilai the_geom.
Kolom Spatial Reference System Identifier (SRID) merupakan integer yang
berhubungan dengan primary key dari metatabel spatial_ref_sys. Jika impor data
berhasil dilakukan, akan terbentuk tabel baru pada PostGIS.
Gambar 11 Shapefile to PostGIS Import Tool
Perancangan Prototipe
Perancangan Database
Berdasarkan data hasil impor ke dalam database, diperoleh 5 tabel yaitu:
tabel LC_Dissolve2000, LC_Dissolve2005, LC_Dissolve2009, spatial_ref_sys,
geometry_columns. Diagram keterhubungan antar tabel dapat dilihat pada
Lampiran 2. Tabel LC_Dissolve menyimpan informasi tipe penutupan lahan
Provinsi Kalimantan Tengah berdasarkan tahun sesuai dengan nama tabel.
Tabel geometry_columns terdiri atas tujuh kolom, yaitu f_table_catalog
untuk menyimpan nama database(katalog), f_table_schema untuk menyimpan
skema tabel, f_table_name untuk menyimpan nama tabel, f_geometry_column
untuk menyimpan nama kolom geometri. Kolom coord_dimension adalah dimensi
koordinat dari kolom geometri. Kolom SRID merupakan foreign key metatabel
spatial_ref_sys. Kolom type menyimpan jenis geometri (titik, garis, poligon,
multipoligon, dan lain-lain) sebagai character varying. PostGIS menggunakan
tabel geometry_columns untuk menyimpan metadata yang terkait dengan kolom
geometri pada database. Tabel ini secara otomatis dibuat saat instalasi PostGIS
dan digunakan oleh alat-alat third-party untuk mengumpulkan daftar layer
geometri pada database.
14
Tabel spatial_ref_sys terdiri atas lima kolom. Kolom SRID bernilai integer
unik yang mengidentifikasi sistem referensi spasial dalam database. Kolom
auth_name berisi nama dari badan standar atau standar yang sedang dikutip untuk
sistem referensi, dalam hal ini “EPSG”. Kolom auth_srid merupakan id dari
sistem referensi spasial yang didefinisikan dalam auth_name. Kolom srtext
merepresentasikan well-known text dari sistem referensi spasial. Kolom proj4text
berisi string definisi koordinat proj4 (library yang digunakan PostGIS untuk
menyediakan kemampuan transformasi koordinat) untuk SRID tertentu. PostGIS
menggunakan tabel ini untuk mengatalogkan semua sistem referensi spasial yang
tersedia ke dalam database. Metatabel spatial_ref_sys berisi nama sistem
referensi spasial, parameter-parameter yang diperlukan untuk memproyeksikan ke
sistem lain, dan sumber definisi sistem. Deskripsi tabel pada Lampiran 3.
Perancangan Arsitektur Sistem
Sistem dibuat mengikuti arsitektur dari perangkat lunak OpenGeo Suite 3.0.
OpenGeo merupakan tumpukan perangkat lunak geospasial untuk
mempublikasikan data ke dalam sebuah web. Dalam OpenGeo, terdapat tiga
lapisan utama yaitu database (DBMS), application server, dan user interface.
Pada lapisan pertama database terdapat PostGIS yang merupakan sistem databse
spasial yang kuat. Pada lapisan kedua terdapat GeoServer yang menjadi server
peta dan data spasial. Pada lapisan ketiga user interface OpenGeo memiliki
GeoExplorer yang menjadi perangkat berbasis web untuk melihat, navigasi, dan
mengelola data dari komponen OpenGeo (baik secara lokal maupun remote atau
mengontrol dari tempat yang berbeda). GeoWebCache digunakan untuk
mempercepat pengiriman gambar peta dengan cara menyimpan gambar yang
sering diakses. Arsitektur sistem ini disajikan pada Gambar 12.
User Interface
Application Layer
Internet
MapQuest OpenStreetMap
Database
File Sotrage
Gambar 12 Arsitektur Sistem
15
Perancangan Proses
Proses dimulai ketika pengguna mengakses web dan mengirim permintaan
GetCapabilities ke GeoServer. GetCapabilities menampilkan layanan pada
tingkat metadata yang berisi deksripsi informasi yang dimiliki WMS dan
parameter yang dapat diterima. GeoServer akan merespons permintaan tersebut
dalam format XML. Hasil dari permintaan ini berupa daftar layer peta. Layer peta
yang ditampilkan adalah semua layer yang telah dimuat di GeoServer. Layer
dalam GeoServer merupakan hasil impor data dari PostGIS atau impor langsung
dari shapefile, sementara yang akan ditampilkan hanyalah layer peta yang telah
dipilih. Pengguna dapat memproses peta lebih lanjut menggunakan menu yang
tersedia seperti, zoom in, zoom out, GetFeatureInfo, melakukan pengukuran
panjang (measure length), dan pengukuran luas area (measure area) setelah peta
ditampilkan. GetFeatureInfo digunakan untuk meminta informasi tentang fitur
spesifik pada bagian peta yang dipilih.
Perancangan Antarmuka
Perancangan antarmuka berfungsi untuk memberikan kemudahan kepada
pengguna dalam pengoperasian sistem. Perancangan antarmuka pada penelitian
ini difokuskan pada antarmuka client. Antarmuka halaman WebGIS Penutupan
Lahan Kalimantan Timur terdiri atas beberapa bagian, yaitu: header, navigasi,
peta, legenda, referensi, dan footer. Tampilan perancangan antarmuka halaman
digambarkan pada Gambar 13.
Header
Naviagasi
Legenda
Peta
Referensi
Skala
Gambar 13 Antarmuka WebGIS Penutupan Lahan
Pengembangan Prototipe
Instalasi OpenGeo Suite 3.0
Perangkat lunak OpenGeo Suite 3.0 dapat diinstal pada berbagai sistem
operasi seperti Windows, Mac OS, dan Linux. Persyaratan minimum sistem
operasi Windows agar dapat menggunakan OpenGeo adalah sebagai berikut:
1
Sistem Operasi: Windows XP, Windows Vista, Windows 7, Server 2003,
Server 2008 (32 bit dan 64 bit).
2
Memori minimal 512 MB (direkomendasikan 1 GB).
3
Tempat penyimpanan: minimal 600 MB (ditambah space untuk memuat
data).
16
Implementasi GeoServer
Penelitian ini menggunakan PostGIS sebagai sistem database spasial.
Penggunaan PostGIS dikarenakan telah disertifikasi oleh OGC sesuai dengan
“Fitur sederhana untuk SQL”. PostGIS menambahkan jenis, fungsi, dan indeks
untuk mendukung penyimpanan, manajemen, dan analisis objek geospasial: titik,
linestrings, poligon, multipoint, multilinestrings, multipolygons. Data yang telah
diimpor ke dalam PostGIS, yaitu: LC_Dissolve2000 terdiri atas 3582 record,
LC_Dissolve2005 terdiri atas 3582 record, dan LC_Dissolve2009 terdiri atas
3759 record. Perbedaan jumlah record ini disebabkan oleh perubahan penutupan
lahan. Data tersebut harus dimpor ke GeoServer.
Aplikasi GeoServer yang akan digunakan untuk merepresentasikan data
PostGIS pada platform web membutuhkan perizinan akses. Akses masuk dapat
menggunakan default username admin dan password geoserver. Tahapan
pembuatan suatu layer pada GeoServer ini meliputi:
1
Membuat workspace
Workspace merupakan ruang kerja yang menampung layer-layer yang akan
dibuat. Workspace dirancang untuk menjadi ruang terpisah, terisolasi yang
berhubungan dengan suatu proyek tertentu. Hal tersebut memungkinkan untuk
menggunakan layer dengan nama yang identik tanpa konflik. Nama workspace
yang telah dibuat pada penelitan ini adalah landcover1 dengan namespace URI
http://opengeo.org/landcover1 dan dibuat sebagai default workspace.
2
Melakukan penyimpanan (store)
Store merupakan ruang konfigurasi untuk mengatur penyimpanan data yang
tersedia ke dalam GeoServer. Terdapat pilihan konfigurasi berdasarkan jenis data
yaitu data vektor dan data data raster. Penelitian kali menggunakan data vektor.
Data tersebut dimasukkan ke dalam GeoServer menggunakan dua cara yaitu
melalui konfigurasi PostGIS yang telah dibuat sebelumnya dan memilih data
shapefile yang dimiliki pada direktori penyimpanan pribadi (Gambar 14).
Gambar 14 Pilihan sumber data vektor
17
Membuat layer pada GeoServer
Pada saat layer yang tersedia dipublikasikan maka GeoServer akan
menampilkan halaman konfigurasi yang tersedia. Konfigurasi ini untuk
melengkapi informasi yang dibutuhkan setiap layer. Informasi tersebut meliputi
nama layer, pemilihan nilai sistem koordinat referensi, bounding box yang
dibangkitkan dari data, dan memilih style yang terdapat pada tab publishing
(Gambar 15). Nilai sistem referensi koordinat yang dipilih adalah EPSG:4326.
EPSG merupakan singkatan dari European Petroleum Survey Group. EPSG
mendefinisikan sistem referensi spasial. Pada tabel spatial_ref_sys kolom SRID
menggunakan EPSG:4326 yang berarti srid=4326 dan auth_name=EPSG.
EPSG:4326 merupakan sistem referensi geografis latitude (lat), longitude (lon)
menggunkan elipsoid WGS 84. Isi tabel spatial_ref_sys dengan srid = 4326 dapat
dilihat pada Lampiran 4.
3
Gambar 15 Pemilihan sistem koordinat referensi
Layer-layer yang terbentuk kemudian dikonversi oleh layanan yang terdapat
pada GeoServer menjadi file dengan format XML. File XML inilah yang
kemudian akan menghasilkan URL dengan halaman web berupa penyajian data
dalam bentuk peta. Penelitian ini membangun tiga layer dalam GeoServer, yaitu
layer LC_Dissolve2000, LC_Dissolve2005, dan LC_Dissolve2009.
Menyesuaikan style peta
Untuk menghasilkan suatu layer peta, diperlukan style dari layer yang
sesuai dengan tipe layer tersebut. Pada penelitian kali ini, penyesuaian style
digunakan untuk mengkategorikan tipe penutupan lahan antara satu dengan
lainnya. File Styled Layer Descriptor (SLD) untuk mengatur tampilan peta dibangkitkan menggunakan perangkat lunak uDig. Peta yang telah dimuat ke dalam
uDig kemudian dilakukan pengaturan style menggunakan style editor. Langkah
berikutnya dipilih atribut yang akan diberikan warna theme tertentu. Setiap jenis
penutupan lahan diberikan warna berbeda, sehingga dalam kolom classes
4
18
disesuaikan dengan jumlah atribut penutupan lahan sebanyak 19 kelas. Struktur
SLD yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 16. Gambar yang diberikan
warna berbeda merupakan bagian struktur yang mengalami perubahan untuk
setiap rule yang berbeda.
Sld:StyledLayerDescriptor
sld:UserLayer
sld:LayerFeatureConstraints
sld:FeatureTypeConstraint
sld:UserStyle
sld:Name
sld:Title
sld:FeatureTypeStyle
sld:Name
sld:FeatureTypeName
sld:SemanticTypeIdentifier
sld:Rule
sld:Name
sld:Title
ogc:Filter
ogc:PropertyIsEqualTo
ogc:PropertyName
ogc:Literal
sld:PolygonSymbolizer
sld:Fill
sld:CssParameter name="fill"
sld:CssParameter name="fill-opacity"
Gambar 16 Struktur SLD
Setelah itu dilakukan penyesuaian warna agar sesuai dengan jenis atribut
penutupan lahan. Dalam Lampiran Peraturan Pemerintah Nomor 8 Tahun 2013
tentang Ketelitian Peta Rencana Tata Ruang tidak dijelaskan secara terperinci
tentang kode unsur untuk tipe penutupan lahan. Peraturan pemerintah tersebut
hanya mensyaratkan adanya perbedaan pewarnaan untuk membedakan tipe
penutupan lahan. Oleh karena itu, kode unsur disesuaikan dengan lampiran PP
19
tersebut. Jika dalam PP tersebut tidak ditemukan, maka dilakukan pendekatan
pewarnaan yang disesuaikan dengan jenis penutupan lahan (Lampiran 5).
5
Melihat hasil peta
Untuk melihat peta sesuai layer yang telah dibuat, pengguna dapat
mengakses layer preview. Dalam menu view pada layer preview terdapat tiga
kategori pilihan yaitu berdasarkan aplikasi (Open Layers, Google Earth, dan
GeoExplorer), format WMS (KMZ, TIFF, JPEG, PNG, PDF, KML, dan lainlain), dan format WFS (CSV, GeoJSON, GML2, GML3, dan shapefile).
GeoExplorer menjadi bagian dari OpenGeo pada lapisan user interface.
GeoExplorer adalah sebuah aplikasi web berdasarkan kerangka GeoExt yang
digunakan untuk menyusun dan menerbitkan peta. GeoExplorer dapat
diintegrasikan dengan penyedia peta seperti Google Maps dan OpenStreetMap
dan dapat menampilkan data GIS berbasis web service (WMS/WFS).
Implementasi Arsitektur dan Proses
OpenGeo menggabungkan semua lapisan secara bersama-sama dalam satu
buah perangkat untuk membangun sebuah peta internet. Kekuatan sebenarnya dari
arsitektur OpenGeo adalah kebebasan untuk menggunakan komponen individual
untuk membangun aplikasi baru dalam kombinasi dengan infrastuktur yang ada.
Pada saat ada request dari pengguna maka GeoServer akan memberikan
response berupa GetCapabilities dalam bentuk XML yang berisi deskripsi
informasi metadata yang dimiliki. Contoh GetCapabilities request dalam
implementasi sistem ini
ialah
http://localhost:8080/geoserver/
wms?request=GetCapabilities. Respon permintaan berupa file yang ditetapkan
dalam “text/xm”. Layanan metadata ini memungkinkan klien WMS untuk
memformulasikan permintaan yang valid dan memungkinkan konstuksi katalog
yang dapat dicari dan mengarahkan klien WMS kepada server WMS tertentu.
Operasi GetCapabilites perlu menerima daftar lengkap dari dukungan antarmuka
server dan layer. Pada tahap ini diperoleh informasi layer peta yang telah dimuat
dalam GeoServer dan ditampilkan dalam daftar layer.
Saat pengguna melakukan pemilihan layer maka akan dijalankan operasi
GetMap, sehingga keluaran operasi GetMap adalah peta yang sesuai dengan layer
yang telah dipilih. Permintaan GetMap mengizinkan WMS klien untuk
menspesifikan layer yang berbeda, sistem referensi spasial (SRS), area geografis,
danm parameter lain yang menggambarkan format pengambilan peta. Server
WMS mengirim peta via HTTP ketika menerima permintaan seperti Gambar 17 di
bawah ini.
http://localhost:8080/geoserver/
landcover1/wms?service=WMS&version=1
.1.0&request=GetMap&layers=landcover
1:LC_Dissolve2000&styles=&bbox=110.7
33819441657,3.5438372847589,115.849919441657,0.7
93562715241104&width=512&height=434&
srs=EPSG:4326&format=image/jpeg
20
Parameter-parameter pada contoh di atas dapat dijelaskan sebagai berikut:
localhost:8080 merupakan server hostname dengan port number
8080
geoserver/ adalah directory path
landcover1 adalah nama workspaces
wms? adalah nama script Common Gateway Interface (CGI) yang
memproses permintaan WMS klien
Service=WMS& merupakan parameter jenis layanan
version=1.1.0 merupakan detail server
&request=GetMap adalah jenis permintaan
&layers=landcover1:LC_Dissolve2000
menggambarkan
nama layer
&bbox=110.733819441657,3.5438372847589,115.849919441657,0.79356271524110
4 menjelaskan tentang koordinat latitude longitude atau bounding box
&srs=EPSG:4326 merupakan proyeksi yang digunakan
&width=512&height=434&format=image/jpeg
merupakan
properti dari gambar. Width dan height adalah perintah ketika
format keluaran berupa gambar.
Permintaan GetFeatureInfo merespons informasi tentang fitur tertentu yang
ditunjukan pada peta. Peta diidentifikasi dengan menyertakan semua informasi
dalam permintaan GetMap. Permintaan GetFeatureInfo menyimpan muatan
permintaan GetMap dengan menambahkan parameter untuk mendefinisikan layer
yang diminta. Hasil permintaan operasi ini adalah informasi atribut yang terdapat
pada peta.
Implementasi Antarmuka
Pada saat pengguna mengirimkan permintaan GetCapabilites menggunakan
browser dengan alamat URL http://localhost:8080/geoserver/
www/peta/map.html maka akan dikirimkan ke GeoServer. Hasil respons
GeoServer akan menghasilkan list daftar layer. Peta dapat ditampilkan dengan
beberapa layer sekaligus. Layer yang ditampilkan dapat berasal dari format data
dan lokasi penyimpanan yang berbeda. Tiga layer pertama (LC_Dissolve2000,
LC_Dissolve2005,
LC_Dissolve2009)
berasal
dari
PostGIS
dan
LC_Dissolve2000 yang kedua berasal dari pemilihan langsung shapefile yang
dimiliki (Gambar 18). Semua layer tersebut dalam penelitian ini disimpan di
dalam satu komputer yang sama. Walau demikian OpenGeo dapat mengambil
layer dari tempat penyimpanan yang lain seperti layer yang dijadikan sebagai
base maps berasal dari MapQuest OpenStreetMap yang disimpan di server
OpenStreetMap. Hal ini dilakukan untuk menujukan bahwa OpenGeo dapat
menangani interoperabilitas.
21
Gambar 18 Antarmuka daftar layer
Saat permintaan layer dilakukan, sistem akan mengirimkan permintaan
GetMap yang dikirim ke GeoServer. Respons dari permintaan tersebut berupa
ditampilkannya peta yang dipilih ke dalam frame peta (Gambar 19). Melihat
perbedaan penutupan lahan dipilihan berbeda. Layer penutupan lahan
menggunakan simbol legenda berupa polygon.
Gambar 19 WebGIS Penutupan Lahan Kalimantan Tengah
Setelah peta ditampilkan, maka fungsi ZoomIn, ZoomOut, dan
GetFeatureInfo dapat dijalankan. Gambar 20 menunjukkan contoh tampilan
GetFeatureInfo dari layer.
Gambar 20 Antarmuka GetFeatureInfo
22
Evaluasi Prototipe
Pengujian dilakukan dengan mencoba fungsi-fungsi pada tampilan web.
Fungsi GetCapabilites, GetMap, ZoomIn, Zoomout, dan GetFeatureInfo berjalan
dengan baik. Hasil pengujian lengkap dapat dilihat pada Tabel 1 di bawah ini.
Tabel 1 Hasil Evaluasi Prototipe
Pengujia
n
GetCapabilities
Skenario
Hasil yang Diharapkan
Mengakses alamat peta
GetMap
Memilih layer peta yang
tersedia
ZoomIn
Jika tersambung dengan
server, akan menampilkan list
layer yang dapat dipilih
beserta frame peta.
Jika tersambung dengan
server, maka peta akan
ditampilkan di dalam frame
sesuai dengan layer yang telah
dipilih.
Gambar peta menjadi lebih
besar
Kursor bergerak menuju
peta yang ingin diperbesar,
kemudia menggerakan
memilih tombol Zoom In
atau menggunakan scroll
tetikus
Kursor bergerak menuju
Gambar menjadi lebih kecil
peta yang ingin diperbesar,
kemudia menggerakan
memilih tombol Zoom Out
atau menggunakan scroll
tetikus
Kursor bergerak menuju
Menampilkan informasi
peta yang ingin diketahui
atribut peta
informasinya, kemudia klik
koordinat tersebut
ZoomOut
GetFeatureInfo
Hasil
Uji
Sukses
Sukses
Sukses
Sukses
Sukses
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian ini adalah prototype
WebGIS Penutupan Lahan Kalimantan Tengah berhasil dibangun menggunakan
OpenGeo Suite 3.0. WebGIS ini menerima masukan data yang berasal dari format
da
MENGGUNAKAN OPENGEO SUITE 3.0
HIDAYAT
ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul WebGIS Penutupan
Lahan Kalimantan Tengah Menggunakan OpenGeo Suite 3.0 adalah benar karya
saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk
apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau
dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir
skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Juni 2013
Hidayat
NIM G64070012
ABSTRAK
HIDAYAT. WebGIS Penutupan Lahan Kalimantan Tengah Menggunakan
OpenGeoSuite 3.0. Dibimbing oleh HARI AGUNG ADRIANTO.
Kebutuhan akan data dari berbagai pihak dengan format dan lokasi
penyimpanan yang berbeda-beda semakin tinggi. Masalah yang biasa disebut
dengan istilah interoperbilitas ini sangat terasa terutama dalam hal penyebarluasan
informasi penutupan lahan di Indonesia. Untuk membantu menyelesaikan masalah
tersebut, penelitian ini membangun sistem webGIS Penutupan Lahan Kalimantan
Tengah menggunakan perangkat lunak OpenGeo Suite 3.0. Komponen sistem ini
dibangun berdasarkan tiga komponen utama, yaitu: database management system
(DBMS), application server, dan user interface. Data yang digunakan berupa file
dengan format shapefile tersimpan dalam DBMS PostgreSQL/PostGIS.
Application server tersusun dari GeoServer sebagai web map server dan Apache
web server. User interface dibangun menggunakan GeoExplorer yang menjadi
perangkat berbasis web untuk menyusun dan mempublikasikan aplikasi pemetaan
peta. Pengguna dapat menggunakan sistem ini melalui web browser dan
menjalankan berbagai fungsi seperti pemilihan layer, ZoomIn, ZoomOut, dan
GetFeatureInfo. Pengguna juga dapat melihat perubahan penutupan lahan secara
manual.
Kata kunci: GeoServer, geospasial, OpenGeo, penutupan lahan.
ABSTRACT
HIDAYAT. WebGIS of Central Kalimantan Land Cover Using OpenGeo Suite
3.0. Supervised by HARI AGUNG ADRIANTO.
Requirements of data from different party with various formats and
locations are increasing. This interoperability issue appears in many cases of land
cover information dissemination in Indonesia. To handle this problem, this
research built a WebGIS application for land cover monitoring in Central
Kalimantan Province using OpenGeo Suite 3.0. The software consists of three
main components: database management system (DBMS), application server, and
user interface. In the research, the used data was of shapefile format and stored in
PostgreSQL/PostGIS DBMS. The elements of application server were GeoServer
as a web map server and Apache web server. The user interface was built using
the GeoExplorer as web-based software to compile and publish map mapping
application. Users can use the system using a web browser and run various
functions such as layer selection, ZoomIn, ZoomOut, and GetFeatureInfo. Users
may also observe the changes of land cover manually.
Keywords: land cover, GeoServer, geospatial, OpenGeo.
ABSTRAK
HIDAYAT. WebGIS Penutupan Lahan Kalimantan Tengah Menggunakan
OpenGeoSuite 3.0. Dibimbing oleh HARI AGUNG ADRIANTO.
Kebutuhan akan data dari berbagai pihak dengan format dan lokasi
penyimpanan yang berbeda-beda semakin tinggi. Masalah yang biasa disebut
dengan istilah interoperbilitas ini sangat terasa terutama dalam hal penyebarluasan
informasi penutupan lahan di Indonesia. Untuk membantu menyelesaikan masalah
tersebut, penelitian ini membangun sistem webGIS Penutupan Lahan Kalimantan
Tengah menggunakan perangkat lunak OpenGeo Suite 3.0. Komponen sistem ini
dibangun berdasarkan tiga komponen utama, yaitu: database management system
(DBMS), application server, dan user interface. Data yang digunakan berupa file
dengan format shapefile tersimpan dalam DBMS PostgreSQL/PostGIS.
Application server tersusun dari GeoServer sebagai web map server dan Apache
web server. User interface dibangun menggunakan GeoExplorer yang menjadi
perangkat berbasis web untuk menyusun dan mempublikasikan aplikasi pemetaan
peta. Pengguna dapat menggunakan sistem ini melalui web browser dan
menjalankan berbagai fungsi seperti pemilihan layer, ZoomIn, ZoomOut, dan
GetFeatureInfo. Pengguna juga dapat melihat perubahan penutupan lahan secara
manual.
Kata kunci: GeoServer, geospasial, OpenGeo, penutupan lahan.
ABSTRACT
HIDAYAT. WebGIS of Central Kalimantan Land Cover Using OpenGeo Suite
3.0. Supervised by HARI AGUNG ADRIANTO.
Requirements of data from different party with various formats and
locations are increasing. This interoperability issue appears in many cases of land
cover information dissemination in Indonesia. To handle this problem, this
research built a WebGIS application for land cover monitoring in Central
Kalimantan Province using OpenGeo Suite 3.0. The software consists of three
main components: database management system (DBMS), application server, and
user interface. In the research, the data used was of shapefile format and stored in
PostgreSQL/PostGIS DBMS. The elements of application server were GeoServer
as a web map server and Apache web server. The user interface was built using
the GeoExplorer as web-based software to compile and publish map mapping
application. Users can use the system using a web browser and run various
functions such as layer selection, ZoomIn, ZoomOut, and GetFeatureInfo. Users
may also observe the changes of land cover manually.
Keywords: land cover, GeoServer, geospatial, OpenGeo.
WEBGIS PENUTUPAN LAHAN KALIMANTAN TENGAH
MENGGUNAKAN OPENGEO SUITE 3.0
HIDAYAT
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Ilmu Komputer
pada
Departemen Ilmu Komputer
ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
Judul Skripsi : WebGIS Penutupan Lahan Kalimantan Tengah Menggunakan
OpenGeo Suite 3.0
Nama
: Hidayat
NIM
: G64070012
Disetujui oleh
Hari Agung Adrianto, SKom, MSi
Pembimbing
Diketahui oleh
Dr Ir Agus Buono, MSi, MKom
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Shalawat serta
salam penulis sampaikan kepada Nabi Muhammad Shallallhu ‘alahi wa sallam.
Penyusunan skripsi yang mengambil tema WebGIS Penutupan Lahan Kalimantan
Tengah ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak. Oleh sebab itu, penulis
menyampaikan rasa terima kasih kepada:
1
Kedua orang tua tercinta, Bapak Adrian Wali, SE dan Ibu Hj. Fadjrawati, SE
beserta Kakak dan Adik yang selalu memberikan kasih sayang,
pengorbanan, doa, dan dukungan moral.
2
Bapak Hari Agung Adrianto, SKom, MSi selaku dosen pembimbing yang
selalu sabar dalam memberikan ilmu dan bimbingan selama penyelesaian
skripsi.
3
Ibu Annisa, SKom, MKom yang telah banyak memberi saran dan nasehat
dalam perjalanan pengerjaan tugas akhir ini.
4
Ibu Dr Imas S Sitanggang, S.Si, MKom dan Bapak Dr Heru Sukoco, SSi,
MKom sebagai dosen penguji atas segala kritik dan saran yang diberikan
kepada penulis terhadap penelitian ini.
5
Bapak Dr Erianto Indra Putra dari Laboratorium Kebakaran Hutan
Departemen Silvikultur Fakultas Kehutanan IPB yang telah membantu
memberikan data untuk penelitian.
6
Teman-teman Ilkom 44 atas pengalaman berbagi ilmu, kebersamaan, dan
dukungannay selama menjalani waktu di Departemen Ilmu Komputer IPB.
7
Staf pengajar dan staf tata usaha Departemen Ilmu Komputer yang telah
banyak membantu baik selama penelitian maupun pada masa perkuliahan.
8
Keluarga besar katalis 44, biru muda, fusi, amigo, pomi 22, dan marbot atas
persaudaraan, dukungan, dan semangat selama menjalani kehidupan di
kampus IPB.
9
Keluarga besar Prof H Ishak Arep, SE dan keluarga besar H Ali Asgar Wali
yang memberikan inspirasi dan motivasi dalam menyelesaikan penelitian
ini.
Dan semua pihak yang telah banyak memberikan kontribusi yang besar
dalam pengerjaan tugas akhir yang tidak dapat disebut satu-persatu.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Juni 2013
Hidayat
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Ruang Lingkup Penelitian
TINJAUAN PUSTAKA
Penutupan Lahan
Interoperabilitas
SIG Terdistribusi
Arsitektur OpenGeo
GeoServer
GeoExplorer
OpenLayers
METODE PENELITIAN
Analisis Kebutuhan
Praproses Data
Perancangan Prototipe
Pembentukan Prototipe
Evaluasi Prototipe
HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis Kebutuhan
Praproses Data
Perancangan Prototipe
Pengembangan Prototipe
Evaluasi Prototipe
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP
1
1
2
2
2
2
2
2
3
4
6
7
8
8
8
9
9
9
9
9
9
10
13
15
22
22
22
23
23
26
30
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Tingkat model konsep interoperabilitas (Wang et al 2009)
Komponen utama GIS (Peng dan Ming 2003)
Evolusi web mapping (Peng dan Ming 2003)
Arsitektur OpenGeo Suite
Ilustrasi web map service (OpenGeo 2013)
Ilustrasi web feature service (OpenGeo 2013)
Metode penelitian
Kesalahan dalam pengecekan menggunakan ArcGIS
Peleburan data
Ilustrasi dissolve (ESRI 2013)
Shapefile to PostGIS Import Tool
Arsitektur sistem
Antarmuka WebGIS penutupan lahan
Pilihan sumber data vektor
Pemilihan sistem koordinat referensi
Struktur SLD
Contoh operasi GetMap
Antarmuka daftar layer
WebGIS penutupan lahan Kalimantan Tengah
Antarmuka GetFeatureInfo
3
4
5
6
7
7
8
11
12
12
13
14
15
16
17
18
19
21
21
21
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
Contoh data penutupan lahan Provinsi Kalimantan Tengah
Diagram keterhubungan antartabel
Perancangan database
Tabel spatial_ref_sys dengan srid=4326
Daftar pewarnaa peta
25
26
27
28
29
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Persoalan pelik yang menjadi tantangan pada era teknologi informasi saat
ini adalah kemampuan menghubungkan sumber informasi dengan pengguna.
Contohnya ketika pengguna membutuhkan data yang berasal dari beberapa pihak
yang masing-masing memiliki format, tipe DBMS, dan lokasi penyimpanan data
yang berbeda. Untuk mengatasi tantangan tersebut diharapkan adanya sebuah
sistem yang memungkinkan pengguna mengakses data heterogen dengan mudah
tanpa perlu mengetahui rincian teknis. Dalam istilah teknologi informasi
kemampuan ini sering disebut dengan interoperabilitas.
Dalam IEEE (1990), definisi interoperabilitas adalah kemampuan dua atau
lebih sistem atau komponen untuk bertukar informasi dan menggunakan
informasi yang telah dipertukarkan tersebut. Vullo et al. (2010) menyatakan
bahwa interoperabilitas adalah sifat yang mengacu pada kemampuan beragam
sistem atau organisasi untuk bekerja sama. Kedua definisi di atas menekankan
aspek teknis
dari interoperabilitas dalam bentuk kemampuan saling
berkomunikasi antarmesin dan antarprogram.
Isu interoperabilitas ini sangat terasa dalam kasus penyebarluasan informasi
tentang tutupan lahan di Indonesia. Saat ini, data tutupan lahan dalam format
shapefile dapat di-download melalui situs www.inigis.com. Data tersebut hanya
dapat dibuka dengan menggunakan perangkat lunak tertentu, misalnya ArcGIS,
QGIS, uDig, dan OpenGeo. Perangkat lunak yang dibutuhkan tersebut tidak
semuanya bisa dijalankan oleh sistem operasi di komputer pengguna, sebagai
contoh ArcGIS yang hanya dapat dijalankan di sistem operasi Windows. Selain
itu, meski tidak perlu membayar, otentitas dan konsistensi data yang disampaikan
tidak dapat dipertanggungjawabkan. Hal ini disebabkan karena situs
www.inigis.com terdapat peta yang tidak diketahui sumber dan skala dasar ketika
diproduksi.
Cara alternatif untuk memperoleh data spasial adalah melalui situs
www.maps.ina-sdi.or.id. Aplikasi yang digunakan oleh situs tersebut adalah
ArcGIS Explorer, sebuah aplikasi berlisensi dari ArcGIS yang bekerja melalui
sistem online sehingga tidak perlu di-install dalam komputer pengguna, cukup
menggunakan web browser. Kelemahannya ialah situs tersebut hanya dapat
dibuka pada platform sistem operasi Windows karena membutuhkan plugin
Windows Silverlight.
Di sisi lain, UU Geospasial Indonesia No. 4/2011 pasal 31 ayat 1 membuka
peluang pemanfaatan data geospasial secara luas, baik menggunakan perangkat
lunak komersial maupun FOSS (free and open source software). Oleh karena itu
penelitian kali ini akan membangun WebGIS berbasis web menggunakan
perangkat lunak OpenGeo Suite 3.0 yang bersifat bebas dan dapat menangani isu
interoperabilitas.
2
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah mengembangkan WebGIS yang dapat
menampilkan peta penutupan lahan (land cover) Provinsi Kalimantan Tengah
menggunakan perangkat lunak bebas terbuka (FOSS) yang dapat menangani isu
interoperabilitas.
Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitan ini adalah dapat memberikan kemudahan kepada
pengguna untuk mendapatkan informasi penutupan lahan Kalimantan Tengah
melalui internet.
Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup penelitian ini adalah data yang digunakan merupakan data
spasial penutupan lahan Provinsi Kalimantan Tengah dengan format shapefile
(SHP). Shapefile menyimpan lokasi geografis berupa titik (point), garis (line), dan
poligon (polygon) serta informasi tipe penutupan lahan. Pengembangan sistem
dilakukan menggunakan OpenGeo Suite 3.0. dalam sistem operasi Windows 7.
TINJAUAN PUSTAKA
Penutupan Lahan
Istilah penutupan lahan (land cover) terkait dengan jenis fitur (feature)
kondisi yang terjadi di permukaan bumi. Contoh jenis penutupan lahan adalah
ladang jagung, danau, hutan dan jalan tol, sedangkan istilah penggunaan lahan
atau tata guna lahan (land use) berkaitan dengan kegiatan manusia atau fungsi
ekonomi yang berkaitan dengan wilayah lahan tertentu (Lillesan dan Kiefer 1994).
Hal tersebut sejalan dengan Aspinal dan Hill (2008) yang menyatakan bahwa tata
guna lahan adalah interaksi antara manusia dan lingkungan biofisik dengan
dampak kumulatif pada struktur, fungsi, dan dinamika ekosistem di tingkat
organisasi lokal, regional, dan global.
Interoperabilitas
Saat ini interoperabilitas menjadi langkah yang penting untuk beralih dari
cara penyimpanan digital yang terisolasi menuju ruang informasi bersama yang
memungkinkan pengguna untuk menelusuri informasi tersebut melalui satu
lingkungan yang terintergrasi. Borgman (2000) menyatakan bahwa
interoperabilitas dapat dicapai jika ada tiga hal, yaitu: sistem-sistem yang terlibat
dapat bekerja secara real time, selain itu perangkat lunak dapat beroperasi di
3
sistem yang berbeda (portable), dan terakhir data dapat dipertukarkan di antara
sistem yang berbeda.
Wang et al (2009) mendeskripsikan 7 level of conceptual interoperability
model (LCIM) sebagaimana disajikan pada Gambar 1, yaitu:
1
L0, tidak ada interoperabilitas.
2
L1 (technical), interoperabilitas mencakup standar komunikasi, pemindahan,
penyimpanan, dan penyajian data digital. Koneksi jaringan standar seperti
HTTP, TCP/IP atau UDP/IP diperlukan untuk memproduksi, menggunakan
dan mempertukarkan data dengan sistem eksternal.
3
L2 (syntatic), memiliki sebuah protokol yang disepakati untuk untuk
bertukar data dengan format yang tepat dalam urutan yang benar. Akan
tetapi, interoperabilitas pada level ini ini belum bisa menjelaskan makna
elemen data tersebut. Interoperabilitas secara sintaks ini memerlukan sebuah
protokol yang disepakati yang didukung oleh level teknis di bawahnya.
4
L3 (semantic), sistem-sistem yang saling terkait melakukan pertukaran termterm yang dapat diparsing secara semantis.
5
L4 (pragmatic), sistem-sistem yang saling terkait telah menyadari konteks
(status dan proses) dan makna dari informasi yang dipertukarkan.
6
L5 (dynamic), sistem-sistem yang saling terkait dapat menyesuaikan
informasi yang dihasilkan (produce) atau yang digunakan (consume)
berdasarkan pemahaman terhadap perubahan konteks yang terjadi.
7
L6 (conceptual), sistem-sistem yang terkait pada level ini sepenuhnya sadar
terhadap setiap informasi lain dari sistem (pembukaan informasi, proses,
states, dan operasi).
Gambar 1 Tingkat model konsep interoperabilitas (Wang et al. 2009)
SIG Terdistribusi
Menurut Yang dan Tao (2006) layanan informasi geospasial terdistribusi
(distributed GIService) mengacu pada paradigma untuk menawarkan data
geospasial dan pengolahan pelayanan dengan menggunakan teknologi komputasi
terdistribusi. Pengembangan distributed GIService didorong oleh (a) peningkatan
penggunaan arsitektur berorientasi layanan (Service Oriented Architecture -
4
SOA), (b) penerapan standar interoperable untuk berbagai sumber daya informasi
geospasial, dan (c) perkembangan yang cepat di bidang-bidang yang
memungkinkan teknologi komputasi terdistribusi (misalnya: agen, grid, dan P2P).
Distributed GIService bergantung pada koneksi jaringan komputer untuk
memastikan kinerja layanan baik. Masalah seperti eksekusi paralel, kehandalan,
fleksibilitas, dan toleransi kesalahan harus dipertimbangkan agar menghasilkan
distributed GIService yang efektif. Platform yang populer digunakan untuk
menangani komputasi terdistribusi adalah P2P, agent, dan grid.
Komponen utama pada distributed GIService adalah client, web server,
application server, map server, serta data server yang disajikan pada Gambar 2.
a
Client
Komponen yang menyediakan antarmuka bagi pengguna agar dapat
berinteraksi dengan program internet GIS.
b
Web server dan application server
Menerima permintaan dari client, menyediakan halaman web statis dan
melibatkan application server dalam mengatur transaksi server, keamanan,
dan load balance.
c
Map Server
Map server memproses permintaan client dan memberikan hasil proses
tersebut yang terhubung dengan data spasial.
d
Data server menyediakan data spasial dan non-spasial serta menyediakan
akses dan manajemen data.
Client
Viewer
Web
Browser
Application
Server
Map
Server
Data
Server
Gambar 2 Komponen utama GIS (Peng dan Ming 2003)
SIG terdistribusi mengalami evolusi yang dapat dilihat pada Gambar 3.
Pada gambar dapat dilihat empat tingkatan evolusi, yaitu: static map publishing,
static web mapping, interact web maping, dan distributed GIService. Pada tingkat
static map publishing, sistem hanya menampilkan peta statis dalam format GIF
atau JPEG. Pada tingkat static web mapping sudah melibatkan penggunaan form
HTML dan CGI (Common Gateway Interface) untuk menghubungkan masukan
dari pengguna pada web browser dengan GIS. Interact web mapping
menyediakan lebih banyak fungsi untuk berinteraksi dengan peta, sedangkan
distributed GIService akan melibatkan lebih dari satu komponen GIS dalam
sistem yang akan berkomunikasi satu sama lain.
Arsitektur OpenGeo
OpenGeo merupakan perangkat lunak geospasial yang terdiri dari beberapa
tumpukan (stack). Istilah stack digunakan untuk menggambarkan sistem
perangkat lunak yang terdiri dari beberapa aplikasi untuk dipublikasikan
menggunakan website. Analogi tumpukan (stack) menggambarkan komponenkomponen yang diletakkan di atas komponen lainnya. Komponen yang sifatnya
mendasar atau penting diletakkan di bawah, sedangkan komponen lainnya yang
bersifat sebagai pendukung diletakkan di atasnya (OpenGeo 2013).
5
Gambar 3 Evolusi web mapping (Peng dan Ming 2003)
Arsitektur OpenGeo, sebagaimana disajikan pada Gambar 4, terdiri atas
tiga lapisan utama yaitu, lapisan database management system (DBMS),
application layer, dan user interface. Application layer dapat dikelompokan
menjadi dua bagian, yaitu application server dan application cache. Sementara
user interface terdiri atas user interface framework dan user interface map
component.
OpenGeo menggunakan PostGIS sebagai sistem database spasial.
Penyimpanan database PostGIS dapat diganti menggunakan Oracle Spatial, DB2
Spatial, ArcSDE, Microsoft SQL Server Spatial, dan MySQL Spatial. Data
terlebih dahulu harus diakses menggunakan web service pada application server.
OpenGeo menggunakan GeoServer untuk mengakses peta. Pilihan lain yang dapat
digunakan menggantikan GeoServer antara lain Mapserver, ArcGIS Server, dan
MapGuide.
Pada lapisan kedua juga terdapat application cache. Application cache
digunakan untuk meningkatkan kinerja sistem yang dibangun. OpenGeo
menggunakan GeoWebCache. GeoWebCache juga dapat digantikan dengan
TileCache. Penggunaan cache ini dapat mempercepat akses data peta, sementara
user interface OpenGeo menggunakan GeoExplorer. GeoExplorer ini bekerja
menggunakan framework GeoExt/ExtJS dan komponen peta OpenLayers.
OpenLayers dapat diganti menggunakan GoogleMaps, BingMaps, dan lainnya
(OpenGeo 2013).
Kelebihan utama OpenGeo adalah kebebasan untuk menggunakan
komponen individual yang ada untuk membangun aplikasi baru dengan
infrastruktur yang sudah tersedia.
Pertama, organisasi yang memiliki sistem GIS. OpenGeo dapat
membangun aplikasi web menggunakan sistem GIS yang ada dengan
menggunakan penyimpanaan yang dimiliki seperti shapefile dan ArcSDE.
Kedua, organisasi yang tidak memiliki sistem GIS. OpenGeo juga dapat
digunakan tanpa sistem GIS dengan mengintegrasikan peta pada aplikasi yang
ada. Pengintegrasian ini dengan cara menempelkan komponen peta OpenGeo
pada halaman yang ada.
Ketiga, organisasi yang menggunakan Google map tools. Penyimpanan dan
application layer OpenGeo dapat disebarkan dan dintegrasikan dengan informasi
spasial ke dalam framework Google.
6
Gambar 4 Arsitektur OpenGeo Suite (OpenGeo 2013)
GeoServer
GeoServer adalah perangkat lunak server berbasis Java yang memungkinkan
pengguna untuk melihat dan mengedit data geospasial (GeoServer 2013).
GeoServer dibangun dengan library GeoTools. GeoTools adalah Java Toolkit
untuk mengembangkan aplikasi berbasis Java berdasarkan standar dari OpenGIS.
Database lain yang dapat diintegrasikan dengan GeoServer seperti PostGIS,
Oracle Spatial, DB2 Spatial, ESRI ArcSDE, Microsoft SQL Server Spatial, dan
MySQL Spatial. GeoServer OpenGeo juga menawarkan kombinasi dari integrasi
data. GeoServer dapat membaca dari dan menulis ke format seperti ESRI
Shapefile, GeoTIFF, ECW, JPEG2000, dan JPG/PNG/GIF. GeoSever juga dapat
membaca data secara langsung dari layanan standar internet seperti OGC web map
service (WMS) untuk akses ke citra dan peta dan OGC web feature service (WFS)
untuk akses ke fitur vektor.
GeoServer menitikberatkan pada kemudahan penggunaan dan standar dalam
menyajikan data geospasial menggunakan web. GeoServer dirancang untuk
menerbitkan data dari sumber data spasial dengan menggunakan standar Open
Geospatial Consortium (OGC). Layanan yang disediakan oleh GeoServer adalah
layanan yang sesuai dengan OGC yaitu web feature service (WFS) dan web map
service (WMS).
Sebuah web map service (WMS) menghasilkan peta bereferensi geografis.
Peta yang dimaksud adalah representasi visual dari geodata. Spesifikasi WMS
memberikan standar bagaimana peta dapat diminta oleh client dan bagaimana
server menjelaskan data yang dimilikinya. Ilustrasi WMS disajikan pada Gambar
5.
7
Gambar 5 Ilustrasi web map service (OpenGeo 2013)
Web feature service (WFS) merupakan layanan publikasi data geospasial
pada tingkat fitur data spasial melalui web. Spesifikasi OGC untuk WFS
menggunakan teknologi XML dan protokol HTTP sebagai media
penyampaiannya, atau lebih tepatnya mengunakan geography markup language
(GML) yang merupakan subset dari XML. Ilustrasi WFS disajikan pada Gambar
6.
Gambar 6 Ilustrasi web feature service (OpenGeo 2013)
GeoExplorer
GeoExplorer adalah antarmuka berbasis browser untuk menyusun dan
mempublikasikan aplikasi pemetaan peta. GeoExplorer bekerja menggunakan
GeoExt yang mampu menyatukan kemampuan spasial OpenLayers dengan
kekuatan antarmuka pengguna ExtJS. GeoExplorer bertujuan untuk memudahkan
pengguna untuk membangun sebuah aplikasi pemetaan berbasis web dengan
fungsi tradisional yang dapat dijumpai pada GIS desktop (OpenGeo 2013).
8
OpenLayers
OpenLayers adalah aplikasi berbasis JavaScript untuk menampilkan data
peta pada web browser tanpa tergantung pada web server. OpenLayers
mengimplementasikan JavaScript API yang digunakan untuk membangun aplikasi
SIG berbasis web. OpenLayers adalah perangkat lunak gratis yang dikembangkan
dari dan untuk komunitas perangkat lunak open source (OpenLayers 2013).
METODE PENELITIAN
Metode yang digunakan dalam penelitian ini disajikan pada Gambar 7.
Metode yang digunakan terdiri atas tahap analisis kebutuhan, praproses data,
perancangan prototipe, pembentukan prototipe, dan evaluasi prototipe.
Analisis Kebutuhan
Praproses Data
Perancangan
Prototipe
Pengembangan
Prototipe
Evaluasi Prototipe
Hasil
Gambar 7 Metode Penilitan
Analisis Kebutuhan
Pada tahap ini, dilakukan analisis terhadap kebutuhan sistem serta analisis
data yang dibutuhkan oleh sistem. Sistem mampu mengelola data spasial dengan
format yang berbeda yang diperoleh dari berbagai sumber. Sistem juga dapat
menampilkan peta penutupan lahan dari daftar layer peta yang tersedia di tempat
penyimpanan. Berdasarkan kebutuhan sistem dapat diperoleh spesifikasi
perangkat lunak dan spesifikasi perangkat keras.
9
Praproses Data
Setelah melakukan analisis kebutuhan, dilakukan survei terhadap
ketersediaan data. Hal ini dilakukan untuk mengevaluasi setiap sumber data yang
potensial dalam pengembangan sistem. Sebelum melakukan pengembangan
sistem, dilakukan praproses data yang terdiri atas beberapa tahap, yaitu
pengaturan sistem proyeksi, geometry check and correction, peleburan data
(dissolve), dan pemuatan data.
Pertama, data yang diperoleh diperiksa apakah sudah memiliki sistem
proyeksi. Jika belum maka dilakukan pengaturan sistem proyeksi untuk
mengetahui referensi data spasial. Setelah itu dilakukan pemeriksaan data
geometri. Jika terjadi kesalahan pada data dilakukan perbaikan data. Selanjutnya
dilakukan peleburan data menjadi tiga bagian berdasarkan tahun. Pada tahap ini,
akan diperoleh tiga buat data penutupan lahan dengan format shapefile. Terakhir
data telah siap untuk dimuat (load) ke dalam database.
Perancangan Prototipe
Pada tahap ini, dilakukan perancangan database dan perancangan sistem.
Perancangan sistem terdiri atas tiga tahap, yaitu perancangan arsitektur,
perancangan proses, dan perancangan antarmuka.
Pembentukan Prototipe
Pembentukan prototipe merupakan tahapan untuk merealisasikan rancangan
yang telah dibuat. Pembentukan prototipe diawali dengan instalasi OpenGeo Suite
3.0, mengimplementasikan penyimpanan ke dalam GeoServer, implementasi
arsitektur dan proses, dan implementasi antarmuka.
Evaluasi Prototipe
Evaluasi yang dilakukan pada prototipe mencakup uji fungsionalitas yang
bertujuan untuk memastikan bahwa semua fungsi berjalan dengan baik. Parameter
fungsional yang diuji adalah fungsi GetCapabilities, GetMap, ZoomIn, ZoomOut,
dan getFeatureInfo.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis Kebutuhan
Analisis Kebutuhan Sistem
Analisis kebutuhan yang dilakukan terdiri atas analisis kebutuhan
fungsional perangkat keras dan perangkat lunak, dan analisis lingkungan
pengembangan sistem. Pada tahap analisis kebutuhan perangkat lunak, diperoleh
fungsi utama sistem, yaitu menampilkan peta penutupan lahan Kalimantan
Tengah. Peta menampilkan penutupan lahan berdasarkan tahun yang dapat dipilih
10
dari daftar layer peta. Selain itu, sistem juga dapat menampilkan skala dan
legenda peta, dan dapat menampilkan menu untuk operasi pada peta, yaitu:
ZoomIn, ZoomOut, GetFeatureInfo. Pengguna sistem adalah masyarakat umum
yang membutuhkan informasi mengenai jenis penutupan lahan di Kalimantan
Tengah.
Berdasarkan analisis kebutuhan, spesifikasi perangkat lunak yang digunakan
dalam pengembangan sistem adalah:
1
OpenGeo Suite 3.0 sebagai perangkat lunak pengemban sistem. Aplikasi
yang dipaketkan dalam OpenGeo Suite adalah PostGIS 1.14.3 sebagai
perangkat lunak untuk manajemen database, GeoServer 2.2 Snapshot
sebagai web map server yang mengakomodasi data dalam bentuk peta,
GeoWebCache, GeoExplorer untuk memublikasikan aplikasi pemetaan peta,
Apache Tomcat sebagai web server, dan styler untuk melakukan pengaturan
style (SLD).
2
ArcMapTm 9.4 sebagai perangkat lunak untuk mengolah praproses data
spasial.
3
uDig 1.3.2 sebagai perangkat lunak untuk mengolah pewarnaan peta.
Spesifikasi perangkat keras yang digunakan dalam pengembangan sistem ini
adalah:
1
Processor: AMD A6-3400M APU dengan Radeon ~1,4GHz.
2
Sistem Operasi: Windows 7 Profesional 64-bit.
3
Memori: 4096MB RAM.
4
Hard disk: 600GB.
Analisis Data
Data yang digunakan pada penelitian ini adalah data penutupan lahan
Provinsi Kalimantan Timur tahun 2000, 2005, dan 2009 dengan format shapefile
(.shp). Data yang diperoleh berupa satu buah file SHP sehingga harus dilakukan
peleburan (dissolve) data agar dapat diolah untuk membangun sistem informasi
geografi ini.
Praproses Data
Pengaturan Sistem Proyeksi
Data yang diperoleh dalam format shapefile belum didefinisikan sistem
proyeksinya. Hal ini menyebabkan data saat dibuka untuk dilakukan praproses
data menggunakan ArcGIS memunculkan pesan bahwa data yang ditambahkan
tidak memiliki informasi spasial sehingga tidak dapat diproyeksikan. Di dalam
ArcGIS, pengaturan sistem proyeksi ini dapat dilakukan melalui menu
ArcToolbox > projection and transfer > define project. Data yang akan diproses
dipilih dan akan mendapat informasi bahwa koordinat sistem berstatus unknown.
Tahap selanjutnya adalah memilih sistem koordinat yang sudah didefiniskan
sebelumnya menggunakan datum WGS (World Geodetic System) 1984.
Geometry Check and Corretion
Setelah dilakukan pengaturan sistem proyeksi, maka dilakukan pengecekan
geometri dan memperbaiki kesalahan, menangani data kosong (null), dan data
11
yang tidak konsisten. Pengecekan dilakukan menggunakan ArcGIS melalui menu
ArcToolbox > Data Management Tools > Feature > Check Geometry. Hasilnya
diperoleh tujuh buah kesalahan yang harus diperbaiki. Tujuh buah kesalahan
tersebut merupakan kesalahan pada ring yang tidak terarah dengan benar
(incorrect ring ordering). Kesalahan tersebut ditemukan pada fitur geometri
dengan Object_ID 420, 6062, 6452, 7057, 7842, 8596, dan 10047 sebagaimana
dapat dilihat pada Gambar 8. Pada perangkat lunak ArcGIS, perbaikan kesalahan
geometri dapat dilakukan dengan mudah menggunakan Repair Geometry pada
ArcToolbox. Setelah melakukan Repair Geometry, geometri akan diperbaharui
untuk memiliki segmen yang benar.
Gambar 8 Kesalahan dalam pengecekkan menggunakan ArcGIS
Peleburan Data (Dissolve)
Setelah memperbaiki kesalahan pada data, hasil repair geometry tersebut
masih berupa data penutupan lahan Provinsi Kalimantan Tengah tahun 2000,
2005, dan 2009. Hal tersebut menyebabkan pada saat visualisasi dalam bentuk
peta penutupan lahan yang ditandai dengan warna berbeda untuk setiap fitur, satu
objek yang sama tetap berdampingan dengan jenis fitur yang lain. Contohnya
seperti disajikan pada Gambar 9. ObjectID = 12503 yang ditandai garis biru
tersusun dari beberapa poligon yang tersebar, namun tetap berdampingan dengan
fitur lain yang memiliki jenis land cover sama (H2r).
Pada penelitian kali ini, kita membutuhkan data penutupan lahan per tahun,
sehingga data tersebut harus dilebur menjadi tiga bagian berdasarkan tahun.
Peleburan data menggunakan menu ArcToolbox > Data Management Tools >
Generalization > Dissolve. Pemilihan tahun (Z000, Z005, Z009) dilakukan untuk
mendapatkan data penutupan lahan pada tahun tersebut.
12
Gambar 9 Peleburan data
Dissolve digunakan untuk menggabungkan objek-objek dalam sebuah layer
yang mempunyai isi field yang sama. Fungsi ini digunakan untuk membuat peta
yang telah disederhanakan dari sebuah peta yang lebih kompleks. Fungsi dissolve
juga akan menghapus batas dari poligon berpotongan yang memiliki nilai yang
sama (Gambar 10).
Gambar 10 Ilustrasi dissolve (ESRI 2013)
Dari proses dissolve ini diperoleh tiga buah data dengan nama LC2000.shp,
LC2005.shp, dan LC2009.shp. Sebagai contoh untuk kasus pada tahun 2000,
terdapat 6224 poligon sebelum dilakukan dissolve menjadi 3582 poligon setelah
dilakukan proses dissolve. Contoh data sebelum dan sesudah dilakukan proses
dissolve dapat dilihat pada Lampiran 1.
Pemuatan Data
Tahap selanjutnya yakni memuat data shapefile tersebut ke dalam
GeoServer. Pemuatan data ke dalam GeoServer dapat dilakukan dengan
mengimpor dari database atau mengimpor file data spasial dari direktori yang
dimiliki. Penelitian ini menggunakan kedua jenis pemuatan data tersebut untuk
menunjukan bahwa OpenGeo Suite mengakomodasi interoperabilitas tipe data.
13
Sebelum mengimpor data dari database yang harus dilakukan pertama kali
adalah mengimpor data shapefile ke dalam database PostGIS. Proses impor
tersebut dapat dilakukan menggunakan Shapefile to PostGIS Import Tool
(Gambar 11). Langkah selanjutnya ialah membuat koneksi dengan PostGIS.
Setelah berhasil terhubung ke PostGIS, dipilih file shapefile yang akan diimpor
ke database. Pada tab pengaturan, kolom geometry column bernilai the_geom.
Kolom Spatial Reference System Identifier (SRID) merupakan integer yang
berhubungan dengan primary key dari metatabel spatial_ref_sys. Jika impor data
berhasil dilakukan, akan terbentuk tabel baru pada PostGIS.
Gambar 11 Shapefile to PostGIS Import Tool
Perancangan Prototipe
Perancangan Database
Berdasarkan data hasil impor ke dalam database, diperoleh 5 tabel yaitu:
tabel LC_Dissolve2000, LC_Dissolve2005, LC_Dissolve2009, spatial_ref_sys,
geometry_columns. Diagram keterhubungan antar tabel dapat dilihat pada
Lampiran 2. Tabel LC_Dissolve menyimpan informasi tipe penutupan lahan
Provinsi Kalimantan Tengah berdasarkan tahun sesuai dengan nama tabel.
Tabel geometry_columns terdiri atas tujuh kolom, yaitu f_table_catalog
untuk menyimpan nama database(katalog), f_table_schema untuk menyimpan
skema tabel, f_table_name untuk menyimpan nama tabel, f_geometry_column
untuk menyimpan nama kolom geometri. Kolom coord_dimension adalah dimensi
koordinat dari kolom geometri. Kolom SRID merupakan foreign key metatabel
spatial_ref_sys. Kolom type menyimpan jenis geometri (titik, garis, poligon,
multipoligon, dan lain-lain) sebagai character varying. PostGIS menggunakan
tabel geometry_columns untuk menyimpan metadata yang terkait dengan kolom
geometri pada database. Tabel ini secara otomatis dibuat saat instalasi PostGIS
dan digunakan oleh alat-alat third-party untuk mengumpulkan daftar layer
geometri pada database.
14
Tabel spatial_ref_sys terdiri atas lima kolom. Kolom SRID bernilai integer
unik yang mengidentifikasi sistem referensi spasial dalam database. Kolom
auth_name berisi nama dari badan standar atau standar yang sedang dikutip untuk
sistem referensi, dalam hal ini “EPSG”. Kolom auth_srid merupakan id dari
sistem referensi spasial yang didefinisikan dalam auth_name. Kolom srtext
merepresentasikan well-known text dari sistem referensi spasial. Kolom proj4text
berisi string definisi koordinat proj4 (library yang digunakan PostGIS untuk
menyediakan kemampuan transformasi koordinat) untuk SRID tertentu. PostGIS
menggunakan tabel ini untuk mengatalogkan semua sistem referensi spasial yang
tersedia ke dalam database. Metatabel spatial_ref_sys berisi nama sistem
referensi spasial, parameter-parameter yang diperlukan untuk memproyeksikan ke
sistem lain, dan sumber definisi sistem. Deskripsi tabel pada Lampiran 3.
Perancangan Arsitektur Sistem
Sistem dibuat mengikuti arsitektur dari perangkat lunak OpenGeo Suite 3.0.
OpenGeo merupakan tumpukan perangkat lunak geospasial untuk
mempublikasikan data ke dalam sebuah web. Dalam OpenGeo, terdapat tiga
lapisan utama yaitu database (DBMS), application server, dan user interface.
Pada lapisan pertama database terdapat PostGIS yang merupakan sistem databse
spasial yang kuat. Pada lapisan kedua terdapat GeoServer yang menjadi server
peta dan data spasial. Pada lapisan ketiga user interface OpenGeo memiliki
GeoExplorer yang menjadi perangkat berbasis web untuk melihat, navigasi, dan
mengelola data dari komponen OpenGeo (baik secara lokal maupun remote atau
mengontrol dari tempat yang berbeda). GeoWebCache digunakan untuk
mempercepat pengiriman gambar peta dengan cara menyimpan gambar yang
sering diakses. Arsitektur sistem ini disajikan pada Gambar 12.
User Interface
Application Layer
Internet
MapQuest OpenStreetMap
Database
File Sotrage
Gambar 12 Arsitektur Sistem
15
Perancangan Proses
Proses dimulai ketika pengguna mengakses web dan mengirim permintaan
GetCapabilities ke GeoServer. GetCapabilities menampilkan layanan pada
tingkat metadata yang berisi deksripsi informasi yang dimiliki WMS dan
parameter yang dapat diterima. GeoServer akan merespons permintaan tersebut
dalam format XML. Hasil dari permintaan ini berupa daftar layer peta. Layer peta
yang ditampilkan adalah semua layer yang telah dimuat di GeoServer. Layer
dalam GeoServer merupakan hasil impor data dari PostGIS atau impor langsung
dari shapefile, sementara yang akan ditampilkan hanyalah layer peta yang telah
dipilih. Pengguna dapat memproses peta lebih lanjut menggunakan menu yang
tersedia seperti, zoom in, zoom out, GetFeatureInfo, melakukan pengukuran
panjang (measure length), dan pengukuran luas area (measure area) setelah peta
ditampilkan. GetFeatureInfo digunakan untuk meminta informasi tentang fitur
spesifik pada bagian peta yang dipilih.
Perancangan Antarmuka
Perancangan antarmuka berfungsi untuk memberikan kemudahan kepada
pengguna dalam pengoperasian sistem. Perancangan antarmuka pada penelitian
ini difokuskan pada antarmuka client. Antarmuka halaman WebGIS Penutupan
Lahan Kalimantan Timur terdiri atas beberapa bagian, yaitu: header, navigasi,
peta, legenda, referensi, dan footer. Tampilan perancangan antarmuka halaman
digambarkan pada Gambar 13.
Header
Naviagasi
Legenda
Peta
Referensi
Skala
Gambar 13 Antarmuka WebGIS Penutupan Lahan
Pengembangan Prototipe
Instalasi OpenGeo Suite 3.0
Perangkat lunak OpenGeo Suite 3.0 dapat diinstal pada berbagai sistem
operasi seperti Windows, Mac OS, dan Linux. Persyaratan minimum sistem
operasi Windows agar dapat menggunakan OpenGeo adalah sebagai berikut:
1
Sistem Operasi: Windows XP, Windows Vista, Windows 7, Server 2003,
Server 2008 (32 bit dan 64 bit).
2
Memori minimal 512 MB (direkomendasikan 1 GB).
3
Tempat penyimpanan: minimal 600 MB (ditambah space untuk memuat
data).
16
Implementasi GeoServer
Penelitian ini menggunakan PostGIS sebagai sistem database spasial.
Penggunaan PostGIS dikarenakan telah disertifikasi oleh OGC sesuai dengan
“Fitur sederhana untuk SQL”. PostGIS menambahkan jenis, fungsi, dan indeks
untuk mendukung penyimpanan, manajemen, dan analisis objek geospasial: titik,
linestrings, poligon, multipoint, multilinestrings, multipolygons. Data yang telah
diimpor ke dalam PostGIS, yaitu: LC_Dissolve2000 terdiri atas 3582 record,
LC_Dissolve2005 terdiri atas 3582 record, dan LC_Dissolve2009 terdiri atas
3759 record. Perbedaan jumlah record ini disebabkan oleh perubahan penutupan
lahan. Data tersebut harus dimpor ke GeoServer.
Aplikasi GeoServer yang akan digunakan untuk merepresentasikan data
PostGIS pada platform web membutuhkan perizinan akses. Akses masuk dapat
menggunakan default username admin dan password geoserver. Tahapan
pembuatan suatu layer pada GeoServer ini meliputi:
1
Membuat workspace
Workspace merupakan ruang kerja yang menampung layer-layer yang akan
dibuat. Workspace dirancang untuk menjadi ruang terpisah, terisolasi yang
berhubungan dengan suatu proyek tertentu. Hal tersebut memungkinkan untuk
menggunakan layer dengan nama yang identik tanpa konflik. Nama workspace
yang telah dibuat pada penelitan ini adalah landcover1 dengan namespace URI
http://opengeo.org/landcover1 dan dibuat sebagai default workspace.
2
Melakukan penyimpanan (store)
Store merupakan ruang konfigurasi untuk mengatur penyimpanan data yang
tersedia ke dalam GeoServer. Terdapat pilihan konfigurasi berdasarkan jenis data
yaitu data vektor dan data data raster. Penelitian kali menggunakan data vektor.
Data tersebut dimasukkan ke dalam GeoServer menggunakan dua cara yaitu
melalui konfigurasi PostGIS yang telah dibuat sebelumnya dan memilih data
shapefile yang dimiliki pada direktori penyimpanan pribadi (Gambar 14).
Gambar 14 Pilihan sumber data vektor
17
Membuat layer pada GeoServer
Pada saat layer yang tersedia dipublikasikan maka GeoServer akan
menampilkan halaman konfigurasi yang tersedia. Konfigurasi ini untuk
melengkapi informasi yang dibutuhkan setiap layer. Informasi tersebut meliputi
nama layer, pemilihan nilai sistem koordinat referensi, bounding box yang
dibangkitkan dari data, dan memilih style yang terdapat pada tab publishing
(Gambar 15). Nilai sistem referensi koordinat yang dipilih adalah EPSG:4326.
EPSG merupakan singkatan dari European Petroleum Survey Group. EPSG
mendefinisikan sistem referensi spasial. Pada tabel spatial_ref_sys kolom SRID
menggunakan EPSG:4326 yang berarti srid=4326 dan auth_name=EPSG.
EPSG:4326 merupakan sistem referensi geografis latitude (lat), longitude (lon)
menggunkan elipsoid WGS 84. Isi tabel spatial_ref_sys dengan srid = 4326 dapat
dilihat pada Lampiran 4.
3
Gambar 15 Pemilihan sistem koordinat referensi
Layer-layer yang terbentuk kemudian dikonversi oleh layanan yang terdapat
pada GeoServer menjadi file dengan format XML. File XML inilah yang
kemudian akan menghasilkan URL dengan halaman web berupa penyajian data
dalam bentuk peta. Penelitian ini membangun tiga layer dalam GeoServer, yaitu
layer LC_Dissolve2000, LC_Dissolve2005, dan LC_Dissolve2009.
Menyesuaikan style peta
Untuk menghasilkan suatu layer peta, diperlukan style dari layer yang
sesuai dengan tipe layer tersebut. Pada penelitian kali ini, penyesuaian style
digunakan untuk mengkategorikan tipe penutupan lahan antara satu dengan
lainnya. File Styled Layer Descriptor (SLD) untuk mengatur tampilan peta dibangkitkan menggunakan perangkat lunak uDig. Peta yang telah dimuat ke dalam
uDig kemudian dilakukan pengaturan style menggunakan style editor. Langkah
berikutnya dipilih atribut yang akan diberikan warna theme tertentu. Setiap jenis
penutupan lahan diberikan warna berbeda, sehingga dalam kolom classes
4
18
disesuaikan dengan jumlah atribut penutupan lahan sebanyak 19 kelas. Struktur
SLD yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 16. Gambar yang diberikan
warna berbeda merupakan bagian struktur yang mengalami perubahan untuk
setiap rule yang berbeda.
Sld:StyledLayerDescriptor
sld:UserLayer
sld:LayerFeatureConstraints
sld:FeatureTypeConstraint
sld:UserStyle
sld:Name
sld:Title
sld:FeatureTypeStyle
sld:Name
sld:FeatureTypeName
sld:SemanticTypeIdentifier
sld:Rule
sld:Name
sld:Title
ogc:Filter
ogc:PropertyIsEqualTo
ogc:PropertyName
ogc:Literal
sld:PolygonSymbolizer
sld:Fill
sld:CssParameter name="fill"
sld:CssParameter name="fill-opacity"
Gambar 16 Struktur SLD
Setelah itu dilakukan penyesuaian warna agar sesuai dengan jenis atribut
penutupan lahan. Dalam Lampiran Peraturan Pemerintah Nomor 8 Tahun 2013
tentang Ketelitian Peta Rencana Tata Ruang tidak dijelaskan secara terperinci
tentang kode unsur untuk tipe penutupan lahan. Peraturan pemerintah tersebut
hanya mensyaratkan adanya perbedaan pewarnaan untuk membedakan tipe
penutupan lahan. Oleh karena itu, kode unsur disesuaikan dengan lampiran PP
19
tersebut. Jika dalam PP tersebut tidak ditemukan, maka dilakukan pendekatan
pewarnaan yang disesuaikan dengan jenis penutupan lahan (Lampiran 5).
5
Melihat hasil peta
Untuk melihat peta sesuai layer yang telah dibuat, pengguna dapat
mengakses layer preview. Dalam menu view pada layer preview terdapat tiga
kategori pilihan yaitu berdasarkan aplikasi (Open Layers, Google Earth, dan
GeoExplorer), format WMS (KMZ, TIFF, JPEG, PNG, PDF, KML, dan lainlain), dan format WFS (CSV, GeoJSON, GML2, GML3, dan shapefile).
GeoExplorer menjadi bagian dari OpenGeo pada lapisan user interface.
GeoExplorer adalah sebuah aplikasi web berdasarkan kerangka GeoExt yang
digunakan untuk menyusun dan menerbitkan peta. GeoExplorer dapat
diintegrasikan dengan penyedia peta seperti Google Maps dan OpenStreetMap
dan dapat menampilkan data GIS berbasis web service (WMS/WFS).
Implementasi Arsitektur dan Proses
OpenGeo menggabungkan semua lapisan secara bersama-sama dalam satu
buah perangkat untuk membangun sebuah peta internet. Kekuatan sebenarnya dari
arsitektur OpenGeo adalah kebebasan untuk menggunakan komponen individual
untuk membangun aplikasi baru dalam kombinasi dengan infrastuktur yang ada.
Pada saat ada request dari pengguna maka GeoServer akan memberikan
response berupa GetCapabilities dalam bentuk XML yang berisi deskripsi
informasi metadata yang dimiliki. Contoh GetCapabilities request dalam
implementasi sistem ini
ialah
http://localhost:8080/geoserver/
wms?request=GetCapabilities. Respon permintaan berupa file yang ditetapkan
dalam “text/xm”. Layanan metadata ini memungkinkan klien WMS untuk
memformulasikan permintaan yang valid dan memungkinkan konstuksi katalog
yang dapat dicari dan mengarahkan klien WMS kepada server WMS tertentu.
Operasi GetCapabilites perlu menerima daftar lengkap dari dukungan antarmuka
server dan layer. Pada tahap ini diperoleh informasi layer peta yang telah dimuat
dalam GeoServer dan ditampilkan dalam daftar layer.
Saat pengguna melakukan pemilihan layer maka akan dijalankan operasi
GetMap, sehingga keluaran operasi GetMap adalah peta yang sesuai dengan layer
yang telah dipilih. Permintaan GetMap mengizinkan WMS klien untuk
menspesifikan layer yang berbeda, sistem referensi spasial (SRS), area geografis,
danm parameter lain yang menggambarkan format pengambilan peta. Server
WMS mengirim peta via HTTP ketika menerima permintaan seperti Gambar 17 di
bawah ini.
http://localhost:8080/geoserver/
landcover1/wms?service=WMS&version=1
.1.0&request=GetMap&layers=landcover
1:LC_Dissolve2000&styles=&bbox=110.7
33819441657,3.5438372847589,115.849919441657,0.7
93562715241104&width=512&height=434&
srs=EPSG:4326&format=image/jpeg
20
Parameter-parameter pada contoh di atas dapat dijelaskan sebagai berikut:
localhost:8080 merupakan server hostname dengan port number
8080
geoserver/ adalah directory path
landcover1 adalah nama workspaces
wms? adalah nama script Common Gateway Interface (CGI) yang
memproses permintaan WMS klien
Service=WMS& merupakan parameter jenis layanan
version=1.1.0 merupakan detail server
&request=GetMap adalah jenis permintaan
&layers=landcover1:LC_Dissolve2000
menggambarkan
nama layer
&bbox=110.733819441657,3.5438372847589,115.849919441657,0.79356271524110
4 menjelaskan tentang koordinat latitude longitude atau bounding box
&srs=EPSG:4326 merupakan proyeksi yang digunakan
&width=512&height=434&format=image/jpeg
merupakan
properti dari gambar. Width dan height adalah perintah ketika
format keluaran berupa gambar.
Permintaan GetFeatureInfo merespons informasi tentang fitur tertentu yang
ditunjukan pada peta. Peta diidentifikasi dengan menyertakan semua informasi
dalam permintaan GetMap. Permintaan GetFeatureInfo menyimpan muatan
permintaan GetMap dengan menambahkan parameter untuk mendefinisikan layer
yang diminta. Hasil permintaan operasi ini adalah informasi atribut yang terdapat
pada peta.
Implementasi Antarmuka
Pada saat pengguna mengirimkan permintaan GetCapabilites menggunakan
browser dengan alamat URL http://localhost:8080/geoserver/
www/peta/map.html maka akan dikirimkan ke GeoServer. Hasil respons
GeoServer akan menghasilkan list daftar layer. Peta dapat ditampilkan dengan
beberapa layer sekaligus. Layer yang ditampilkan dapat berasal dari format data
dan lokasi penyimpanan yang berbeda. Tiga layer pertama (LC_Dissolve2000,
LC_Dissolve2005,
LC_Dissolve2009)
berasal
dari
PostGIS
dan
LC_Dissolve2000 yang kedua berasal dari pemilihan langsung shapefile yang
dimiliki (Gambar 18). Semua layer tersebut dalam penelitian ini disimpan di
dalam satu komputer yang sama. Walau demikian OpenGeo dapat mengambil
layer dari tempat penyimpanan yang lain seperti layer yang dijadikan sebagai
base maps berasal dari MapQuest OpenStreetMap yang disimpan di server
OpenStreetMap. Hal ini dilakukan untuk menujukan bahwa OpenGeo dapat
menangani interoperabilitas.
21
Gambar 18 Antarmuka daftar layer
Saat permintaan layer dilakukan, sistem akan mengirimkan permintaan
GetMap yang dikirim ke GeoServer. Respons dari permintaan tersebut berupa
ditampilkannya peta yang dipilih ke dalam frame peta (Gambar 19). Melihat
perbedaan penutupan lahan dipilihan berbeda. Layer penutupan lahan
menggunakan simbol legenda berupa polygon.
Gambar 19 WebGIS Penutupan Lahan Kalimantan Tengah
Setelah peta ditampilkan, maka fungsi ZoomIn, ZoomOut, dan
GetFeatureInfo dapat dijalankan. Gambar 20 menunjukkan contoh tampilan
GetFeatureInfo dari layer.
Gambar 20 Antarmuka GetFeatureInfo
22
Evaluasi Prototipe
Pengujian dilakukan dengan mencoba fungsi-fungsi pada tampilan web.
Fungsi GetCapabilites, GetMap, ZoomIn, Zoomout, dan GetFeatureInfo berjalan
dengan baik. Hasil pengujian lengkap dapat dilihat pada Tabel 1 di bawah ini.
Tabel 1 Hasil Evaluasi Prototipe
Pengujia
n
GetCapabilities
Skenario
Hasil yang Diharapkan
Mengakses alamat peta
GetMap
Memilih layer peta yang
tersedia
ZoomIn
Jika tersambung dengan
server, akan menampilkan list
layer yang dapat dipilih
beserta frame peta.
Jika tersambung dengan
server, maka peta akan
ditampilkan di dalam frame
sesuai dengan layer yang telah
dipilih.
Gambar peta menjadi lebih
besar
Kursor bergerak menuju
peta yang ingin diperbesar,
kemudia menggerakan
memilih tombol Zoom In
atau menggunakan scroll
tetikus
Kursor bergerak menuju
Gambar menjadi lebih kecil
peta yang ingin diperbesar,
kemudia menggerakan
memilih tombol Zoom Out
atau menggunakan scroll
tetikus
Kursor bergerak menuju
Menampilkan informasi
peta yang ingin diketahui
atribut peta
informasinya, kemudia klik
koordinat tersebut
ZoomOut
GetFeatureInfo
Hasil
Uji
Sukses
Sukses
Sukses
Sukses
Sukses
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian ini adalah prototype
WebGIS Penutupan Lahan Kalimantan Tengah berhasil dibangun menggunakan
OpenGeo Suite 3.0. WebGIS ini menerima masukan data yang berasal dari format
da