Data Raster

    Dalam gis terdapat dua tipe data yang digunakan yaitu data dalam bentuk raster dan data dalam bentuk raster. Dalam model data raster, realitas atau objek atau fitur dilambangkan dengan areal yang terdiri dari satuan luas dalam bentuk segi-empat-sama sisi.

    Pixel tunggal menggambarkan posisi relatif dan karakteristik suatu luasan atau objek atau titik. Data raster dari sekumpulan cell atau grid atau pixel. Pixel berasal dari kata picture element. Tiap pixel adalah segi empat sama sisi yang merupakan unit terkecil dari suatu luasan, dengan ukuran tiap unit seragam. Ukuran satu pixel dapat cm2, m2, atau km2, tergantung kebutuhan dan jenis data.

    Pixel disusun dalam baris dan kolom dalam suatu matriks kartesian. Baris menyatakan sumbu X dan kolom menyatakan sumbu Y. Urutan penamaan dimulai dari kolom kiri ke kanan dan dari baris atas ke bawah. Setiap sel (lokasi pixel di dalamnya) dinyatakan dalam dua sistem koordinat, jumlah pixel dan nomor baris yag mengandung satu atribut tunggal. Tiap sel mengandung suatu nilai yang menggambarkan kelas, kategori, atau grup. Misalnya jenis tanah, tekstur tanah, jenis peruntukan lahan, air, jalan, jenis permukiman dan lain-lain.

    Model data raster berguna untuk meyimpan dan menganalisis data yang kontinyu dalam suatu luasan. Tiap sel mengandung nilai yang dapat merepresentasikan keanggotaan dari suatu kelas, pengukuran atau interpretasi nilai.

    Data raster mencakup citra satelit dan grid. Citra seperti foto udara, citra satelit, atau peta hasil scanning sudah umum digunakan sebagai data masukan untuk GIS. Citra satelit menggunakan format data raster dengan ukuran pixel, bervariasi dari (1m x 1m) sampai dengan (10km x 10km) atau lebih.

Gambar Sel di dalam Model Data Raster

    Model data raster berguna untuk meyimpan dan menganalisis data yang kontinyu dalam suatu luasan. Tiap sel mengandung nilai yang dapat merepresentasikan keanggotaan dari suatu kelas, pengukuran atau interpretasi nilai.

    Data raster mencakup citra satelit dan grid. Citra seperti foto udara, citra satelit, atau peta hasil scanning sudah umum digunakan sebagai data masukan untuk GIS. Citra satelit menggunakan format data raster dengan ukuran pixel, bervariasi dari (1m x 1m) sampai dengan (10km x 10km) atau lebih.

Gambar Contoh Citra Udara (Sumber Google Earth)

    Data dalam format grid biasanya merupakan data hasil pengukuran dari lapagan atau derivasi dari data lain dan sering digunakan untuk analisis pemodelan. Grid, misalnya, diperoleh dari interpolasi data titik-titik sampel hasil pengukuran suatu variabel di lapangan, seperti konsentrasi bahan kimia di dalam tanah. Grid juga dapat diperoleh misalnya dari hasil klarifikasi citra satelit untuk pembuatan peta peruntukan lahan. Grid juga dapat diperoleh dari konversi data vektor.

    Selanjutnya, pixel-pixel yang sama digabungkan ke dalam suatu layer tematik yang dapat disuperposisikan untuk menggambarkan karakteristik luasan secara komprehensif. Fungsi data raster antara lain:

    1. Menyatakan data suatu kategori, hasil pengukuran, atau hasil interpretasi
    2. Mengolah,menganalisis,danmenampilkandatadsb

    Grid yang menyimpan data kategori (kelas-Class) dapat menyimpan informasi tambahan yang terkait dengan masing-masing kategori tersebut.

1. Ketelitian data raster

    Ukuran pixel atau sel harus cukup untuk menangkap detail objek yang digambarkan, tetapi cukup besar supaya penyimpanan dan pengolahan data di komputer lebih efisien. Penentuan ukuran sel suatu kasus tergantung pada resolusi data yang dibutuhkan untuk analisis lebih detail. Semakin homogen objek yang akan digambarkan, semakin besar ukuran pixel yang mungkin digunakan, semakin hemat waktu dan biaya pengolahan. Umumnya, resolusi data raster dipilih kira-kira sama atau lebih kasar dari objek yang dikaji. Faktor yang perlu dipertimbangkan dalam memilih data raster:

                                a. Ukuran objek yang akan dikaji
                                b. Spesifikasi database dan media penyimpanan 

                                c. Waktu pengolahan
                                d. Aplikasi dan analisis yang akan dilakukan

   Semakin kecil ukuran (grid/sel/pixel), semakin tinggi resolusi dan semakin detail peta yang dihasilkan tetapi membutuhkan volume penyimpanan yang lebih besar pula. Untuk luas yang sama, mengubah ukuran sel menjadi 50% lebih kecil dari ukuran aslinya, membutuhkan waktu 4 kali kapasitas penyimpanan, tergantung jenis data dan teknik penyimpanan yang digunakan.

Gambar Ukuran pixel suatu raster vs objek yang digambarkan
Sumber: https://dhb.snd.gu.se/wiki/Fil:Raster_vektor_lagrar_info.png

    Kebanyakan user lebih memilih efisiensi pengolahan dan pemprosesan data daripada kehilangan informasi akibat penurunan resolusi. Ukuran sel yang optimum untuk menangkap detail objek spasial bervariasi dari satu kasus ke kasus lain. Pada resolusi tertentu, biaya data raster tidak dipengaruhi kompleksitas citra yang tidak akan dibeli. Scanner dapat dengan cepat menghasilkan data raster. Misalnya, dengan format data raster untuk membuat peta perumahan pada wilayah urban yang padat relatif tidak sesulit dibandingkan pemetaan yang sama untuk wilayah pedesaan. Sebaliknya, jika kita menggunakan format data vektor, maka pemetasaan wilayah permukiman di perkotaan akan membutuhkan usaha yang lebih besar. Volume pekerjaan meningkat karena setiap titik dan batas-batas perumahan perlu disimpan dengan baik.

       Dengan demikian membuat peta perumahan menggunakan data vektor membutuhkan lebih banyak waktu dan biaya jika dibanding dengan menggunakan format raster. Data raster lebih repetitif dan lebih mudah diprediksi maka data berjenis raster lebih mudah dikompres. Banyak format data raster, seperti TIFF, mempunyai algoritma yang dapat mengkompres data sehingga ukuran penyimpanan yang dibutuhkan menjadi lebih sedikit. Penggunaan resolusi yang kurang tepat juga dapat menyebabkan kehilangan informasi akibat penggambaran objek ke dalam grid yang tidak cukup detail.

2. Klasifikasi nilai pixel

    Pixel yang sama diklasifikasikan untuk menggambarkan objek di permukaan bumi. Dua atau lebih pixel dengan nilai yang sama membentuk zone. Suatu zone dapat terdiri dari sel-sel yang terhubung (connected), terpisah (disconnected) atau keduanya. Zone yang pixel- pixelnya saling terhubung disebut region dan biasanya melambangkan suatu luasan berupa gedung, danau, jalan dan lain-lain.

    Suatu zona yang terdiri dari satu group sel yang saling berhubungan dikatakan mempunyai satu region. Zona dapat terdiri dari sebanyak mungkin region yang dibutuhkan untuk mengambarkan objek. Jumlah sel yang menyusun region pada prinsipnya tidak terbatas. sebanyak mungkin region yang dibutuhkan untuk mengambarkan objek. Jumlah sel yang menyusun region pada prinsipnya tidak terbatas.

Gambar  Klasifikasi nilai piksel ke dalam zone dan region (Sumber: Indarto dan Fais, 2012)

3. Atribut Data Raster

    Data raster berjenis integer (categorical) menpunyai attribute table yang menjelaskannya. Atribut data raster adalah suatu tabel yang menjelaskan informasi yang terkandung dalam suatu data raster. Nilai yang terkandung pada masing – masing pixel dimuat dalam value attribute table. 

Gambar Konversi Nilai Piksel ke Tabel Atribut (Sumber: Indarto dan Fais, 2012)

    Informasi disusun dalam kolom (field). Banyaknya field menunjukkan jumlah kolom dalam tabel atribut. Kelas kategori data disusun dari atas kebawah mengikuti baris. Jumlah kategori sama jumlah baris

Gambar Konversi Nilai Piksel ke tabel atribut Sumber: Indarto dan Fais, 2012

Ket:
    Kolom1  = nilai(value),yangmenunjukkan nilai tiap zone.
    Kolom 2 = jumlah (count), pixel yang masuk kekategori atau zona tersebut.
    Kolom 3 dan seterusnya = informasi lain terkait zone atau pixel No Data Value:

    Menyatakan sel yang tidak ada informasi didalamnya, Tidak cukup informasi untuk karakteristik khusus yang digambarkan di dalam sel tersebut, Melambangkan nilai null. No data value dapat diproses dengan dua cara yaitu:

a. Member nilai yang berbeda pada lokasi sel yang tidak ada datanya,
b. Mengabaikan sel dengan no data value.

    Cara kedua akan berpengaruh pada perhitungan statistic dan fungsi terkait dengan data raster tersebut, seperti focal area atau zonal, misalnya: jumlah, median, rerata, majority, minority, dan lain – lain. Beberapa software GIS menggunakan format yang berbeda untuk menyimpan data atribut, misalnya *.dbf untuk Arcview; *.dat untuk mapinfo; *.mdb untuk Arcgis dan sebagainya. Jumlah kolom pada VAT pada prinsipnya tidak terbatas untuk memuat karakteristik pixel (zone atau region) yang digambarkan pada gambar berikut

    Cara kedua akan berpengaruh pada perhitungan statistic dan fungsi terkait dengan data raster tersebut, seperti focal area atau zonal, misalnya: jumlah, median, rerata, majority, minority, dan lain – lain. Beberapa software GIS menggunakan format yang berbeda untuk menyimpan data atribut, misalnya *.dbf untuk Arcview; *.dat untuk mapinfo; *.mdb untuk Arcgis dan sebagainya. Jumlah kolom pada VAT pada prinsipnya tidak terbatas untuk memuat karakteristik pixel (zone atau region) yang digambarkan pada gambar berikut

Gambar Nama Tabel Atribut Sumber: Indarto dan Fais, 2012

Adapun syarat yang terdapat dalam data raster adalah:

• Tiap data raster harus mempunyai nama, untuk membedakan dengan data raster lain dalam data base,
• Semua akses kedata raster tersebut dilakukan dengan melalui namanya dan secara konsisten.

4. Pengambaran Objek

    Setiap fitur (objek) di alam yang akan digambarkan didalam SIG disederhanakan dan dinyatakan dalam tiga satuan dasar bentuk geometri yaitu titik garis dan polygon.

a. Objek Titik

        Suatu objek titik (point feature) adalah setiap objek pada resolusi tertentu yang dapat digambarkan tanpa menggunakan luasan.

Gambar Penggambaran Titik pada format Vektor (kiri) dan Raster (kanan)
Sumber: Indarto dan Fais, 2012

Gambar Penggambaran titik pada format data raster (Sumber: Indarto dan Fais, 2012)

1) Objek Garis

    Objek atau fitur yang dapat digambarkan sebagai garis (lines object) adalah semua objek yang pada resolusi tertentu tampak sebagai polyline misalnya jalan, ruas sungai, powerline.

Gambar Penggambaran Objek pada format raster dan vector
Sumber: https://dhb.snd.gu.se/wiki/Fil:Raster_vektor_lagrar_info.png

    Secara default objek garis tidak mempunyai luasan. Topologi objek garis dinyatakan oleh identifikasi garis, suatu seri pixel yang membentuk segmen garis dan atribut (line ID, series of coordinates formingthe line, and the attributes).

2) Objek Luasan atau polygon

    Objek luasan atau polygon dilambangkan dengan suatu seri dari sel- sel yang saling berhubungan yang menggambarkan suatu bentuk geometri dengan luasan tertentu. Konsep tipologi data raster dinyatakan dengan identitas area, suatu seri koordinat yang membentuk luasan, dan atribut (area ID, a group of coordinates, forming the area and the atributes).

5. Discrete dan continous data

    Di dalam SIG, fitur – fitur dasar berupa titik garis dan polygon selanjutnya digabung dan disusun sedemikian rupa untuk dapat menggambarkan realitas di alam. Realitas yang digambarkan dapat berupa kumpulan objek yang terpisah dengan banyak komponen dasar didalamnya. Ini kita sebut sebagai data kategori (categorical or discontinous data). Dapat juga suatu fenomena yang continue dan bervariasi sebagai fungsi ruang dan waktu (continous data). Baik data kategori maupun fenomena yang continuo harus dapat digambarkan oleh format data raster.

a. Discrete Data

    Suatu objek discrete mudah dikenal dan terdefinisi dengan jelas batasnya. Objek ini umumnya berupa benda. Contohnya seperti danau yakni objek discrete di lingkungan sekelilingnya, dibatasi oleh tepi permukaan air. contoh lainya adalah gedung, jalan, petak kaplingan.

b. Continous Data

        Suatu permukaan continou, misalnya topografi permukaan bumi. Data topografi merupakan data continuo dan bervariasi sebagai fungsi ruang. Data topografi umumnya dilambangkan dengan data kontur atau DEM (Digital Elevation Model). Data kontinyu dapat juga berupa suatu fenomena yang bervariasi terhadap ruang dan waktu. Suatu fenomena yang secara progresif bervariasi dan berkembang dari sumbernya melintasi suatu permukaan, misalnya gerakan fluida atau udara, aliran air yang menyusuri permukaan maupun bawah permukaan bumi, konsentrasi bahan pencemar dilapisan tanh konsentrasi tumpahan minyak dipermukaan laut, penyebaran bahan radiasi nuklir melalui permukaan tanah atau permukaan udara dan gerakan api yang berasal dari kebaran hutan.

c. Koordinat Data Raster

    Orientasi (lokasi relatif) sel didalam data raster ditentukan oleh sumbu X dan sumbu Y. Koordinat kartesian (X,Y) suatu data raster dalam real world coordinate ditentukan berdasarkan system proyeksi yang dipakai. Untuk menentukan posisi relative objek, minimal satu koordinat (X,Y) dari satu sudut raster.

Berbagi :