sistem informasi geografis kelautan - unsyiahpress

SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS KELAUTAN

Sanksi Pelanggaran Pasal 113Undang-Undang No. 28 Tahun 2014 Tentang Hak Cipta

1. Setiap Orang yang dengan tanpa hak melakukan pelanggaran hak ekonomi sebagaimana dimaksud dalam pasal 9 ayat (1) huruf i untuk PenggunaanSecara Komersial dipidana dengan pidana penjara paling lama 1 (satu)tahun dan/atau pidana denda paling banyak Rp100.000.000,00 (seratusjuta rupiah).

2. Setiap Orang yang dengan tanpa hak dan/atau tanpa izin Pencipta ataupemegang Hak Cipta melakukan pelanggaran hak ekonomi Pencipta se-bagaimana dimaksud dalam pasal 9 ayat (1) huruf c, huruf d, huruf f,dan/atau huruf h untuk Penggunaan Secara Komersial dipidana denganpidana penjara paling lama 3 (tiga) tahun dan/atau pidana denda palingbanyak Rp500.000.000,00 (lima ratus juta rupiah).

3. Setiap Orang yang dengan tanpa hak dan/atau tanpa izin Pencipta ataupemegang Hak Cipta melakukan pelanggaran hak ekonomi Pencipta se-bagaimana dimaksud dalam Pasal 9 ayat (1) huruf a, huruf b, huruf e,dan/atau huruf g untuk Penggunaan Secara Komersial dipidana denganpidana penjara paling lama 4 (empat) tahun dan/atau pidana denda pal-ing banyak Rp1.000.000.000,00 (satu miliar rupiah).

4. Setiap Orang yang memenuhi unsur sebagaimana dimaksud pada ayat(3) yang dilakukan dalam bentuk pembajakan, dipidana dengan pidanapenjara paling lama 10 (sepuluh) tahun dan/atau pidana denda palingbanyak Rp4.000.000.000,00 (empat miliar rupiah).

SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS KELAUTAN

Haekal Azief Haridhi

SYIAH KUALA UNIVERSITY PRESS

Judul Buku: Sistem Informasi Geografis Kelautan

Penulis: Haekal Azief Haridhi

Editor: Afrillia Fahrina

Penata Letak:Muhammad Irfan

Perancang Sampul:Iqbal Ridha

ISBN: 978-623-264-136-5ISBN: 978-623-264-135-8 (PDF)

Pracetak dan Produksi:SYIAH KUALA UNIVERSITY PRESS

Penerbit:Syiah Kuala University Press Jl. Tgk Chik Pante Kulu No.1 Kopelma Darussalam 23111, Kec. Syiah Kuala. Banda Aceh, AcehTelp : 0651 - 8012221

Email: [email protected]@unsyiah.ac.id

Website:http://www.unsyiahpress.unsyiah.ac.id

Cetakan Kedua, 2020xii + 217 (15,5 cm X 23 cm)

Anggota IKAPI 018/DIA/2014Anggota APPTI 005.101.1.09.2019

Dilarang keras memfotokopi atau memperbanyak sebagian atau seluruh buku ini tanpa seizin tertulis dari penerbit.

Dibiayai oleh Hibah Buku Ajar Terintegrasi Hasil RisetLembaga Pengembangan Pendidikan dan Penjaminan Mutu

Universitas Syiah Kuala Tahun 2020dengan Surat Perjanjian Pelaksanaan Hibah Buku Ajar

Nomor: B/51/UN11.2.2/HK.07.00/2020

Sistem Informasi Geografis Kelautan

iii

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR ISI .............................................................................................. iii

DAFTAR GAMBAR .................................................................................. vi

PRAKATA ................................................................................................ ix

BAB 1 PENDAHULUAN ........................................................................... 1 1.1 DESKRIPSI MATA KULIAH.................................................................... 1 1.2 PRASYARAT MATA KULIAH ................................................................. 1 1.3 PETUNJUK PENGGUNAAN BUKU .......................................................... 1

BAB 2 SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS (SIG): DEFINISI, MANFAAT, DAN KEUNGGULAN ................................................................................ 3

2.1 RENCANA/SKENARIO PEMBELAJARAN ................................................. 3 2.2 INDIKATOR KETERCAPAIAN PEMBELAJARAN ......................................... 3 2.3 BENTUK EVALUASI/UMPAN BALIK........................................................ 3 2.4 URAIAN MATERI ................................................................................. 3

2.4.1 Definisi SIG ............................................................................... 3 2.4.2 Manfaat SIG .............................................................................. 4 2.4.3 Keunggulan SIG ........................................................................ 6 2.4.4 Rangkuman ............................................................................... 6 2.4.5 Pertanyaan ................................................................................ 6

BAB 3 KOMPONEN SIG: KOMPONEN DAN FUNGSI ........................... 7 3.1 RENCANA/SKENARIO PEMBELAJARAN ................................................. 7 3.2 INDIKATOR KETERCAPAIAN PEMBELAJARAN ......................................... 7 3.3 BENTUK EVALUASI/UMPAN BALIK........................................................ 7 3.4 URAIAN MATERI ................................................................................. 7

3.4.1 Komponen ................................................................................. 7 3.4.2 Fungsi Tiap Komponen ............................................................. 9 3.4.3 Rangkuman ............................................................................. 12 3.4.4 Pertanyaan .............................................................................. 12

BAB 4 UNSUR ESSENSIAL SIG: DATA, SUMBER, DAN JENIS ........ 13 4.1 RENCANA/SKENARIO PEMBELAJARAN ............................................... 13 4.2 INDIKATOR KETERCAPAIAN PEMBELAJARAN ....................................... 13 4.3 BENTUK EVALUASI/UMPAN BALIK...................................................... 13


iv

4.4 URAIAN MATERI ............................................................................... 13 4.4.1 Data......................................................................................... 13 4.4.2 Sumber dan jenis .................................................................... 14 4.4.3 Keterpaduan (overlay) data dalam SIG .................................. 30 4.4.4 Rangkuman ............................................................................. 31 4.4.5 Pertanyaan .............................................................................. 31

BAB 5 PEMBUATAN PETA DIGITAL .................................................... 33 5.1 RENCANA/SKENARIO PEMBELAJARAN ............................................... 33 5.2 INDIKATOR KETERCAPAIAN PEMBELAJARAN ....................................... 33 5.3 BENTUK EVALUASI/UMPAN BALIK...................................................... 33 5.4 URAIAN MATERI ............................................................................... 33

5.4.1 Pengenalan hardware dan software SIG ................................ 33 5.4.2 Langkah-langkah pembuatan peta digital ............................... 39 5.4.3 Rangkuman ............................................................................. 39 5.4.4 Pertanyaan .............................................................................. 39

BAB 6 PENGENALAN GENERIC MAPPING TOOLS (GMT) ............... 41 6.1 RENCANA/SKENARIO PEMBELAJARAN ............................................... 41 6.2 INDIKATOR KETERCAPAIAN PEMBELAJARAN ....................................... 41 6.3 BENTUK EVALUASI/UMPAN BALIK...................................................... 41 6.4 URAIAN MATERI ............................................................................... 41

6.4.1 Pengenalan dan instalasi GMT ............................................... 41 6.4.2 Software lain yang diperlukan ................................................. 43 6.4.3 Data geospasial dan library dalam GMT ................................ 46 6.4.4 Pengenalan bahasa pemograman bash shell dan command

shell .......................................................................................... 47 6.4.5 Penulisan script untuk menghasilkan peta ............................. 49 6.4.6 Rangkuman ............................................................................. 59 6.4.7 Pertanyaan .............................................................................. 59

BAB 7 PERKEMBANGAN PENGGUNAAN GMT DAN KOMPONEN PERINTAH DALAM PEMBUATAN PETA .............................................. 61

7.1 RENCANA/SKENARIO PEMBELAJARAN ............................................... 61 7.2 INDIKATOR KETERCAPAIAN PEMBELAJARAN ....................................... 61 7.3 BENTUK EVALUASI/UMPAN BALIK...................................................... 61 7.4 URAIAN MATERI ............................................................................... 61

7.4.1 Perkembangan penggunaan GMT dan kesempatan memperoleh skill bahasa pemograman .............................. 61

7.4.2 Beberapa versi GMT ............................................................... 64 7.4.3 Pembuatan peta elevasi dengan menggunakan Digital

Elevation Model (DEM) .......................................................... 64


v

7.4.4 Penggunaan data BIG Indonesia: BATNAS dan DEMNAS, dan data GEBCO ..................................................................... 70

7.4.5 Penggunaan bahasa pemograman shell dalam proses mengubah atau convert data dan pembuatan peta topografi .. 96

7.4.6 Rangkuman ........................................................................... 104 7.4.7 Pertanyaan ............................................................................ 104

BAB 8 PENGENALAN BEBERAPA DATA YANG DAPAT DIGUNAKAN DALAM GMT: 2D, 3D, 4D, DAN TIME SERIES ................................... 105

8.1 RENCANA/SKENARIO PEMBELAJARAN ............................................. 105 8.2 INDIKATOR KETERCAPAIAN PEMBELAJARAN ..................................... 105 8.3 BENTUK EVALUASI/UMPAN BALIK.................................................... 105 8.4 MATERI ......................................................................................... 105

8.4.1 Data grid time series yang tersedia beserta sumber dan karakteristik ............................................................................ 105

8.4.2 Pembuatan peta time series dan grafik scatter plot, 4 contoh: ocean temperature (NOAA), U dan V off current (NOAA), chlorophyll-a dan earthquake catalog (ISC dan USGS) ........ 131

8.4.3 Prosedur mengekstrak nilai-nilai dari suatu data raster dan vektor ............................................................................... 191

8.4.4 Rangkuman ........................................................................... 193 8.4.5 Pertanyaan ............................................................................ 193

BAB 9 PERINTAH-PERINTAH DASAR DALAM BAHASA PEMOGRAMAN SHELL/BASH ............................................................ 195

9.1 RENCANA/SKENARIO PEMBELAJARAN ............................................. 195 9.2 INDIKATOR KETERCAPAIAN PEMBELAJARAN ..................................... 195 9.3 BENTUK EVALUASI/UMPAN BALIK.................................................... 195 9.4 URAIAN MATERI ............................................................................. 195

9.4.1 Input/output (I/O) file ............................................................. 195 9.4.2 Perintah print dan query........................................................ 205 9.4.3 Rangkuman ........................................................................... 206 9.4.4 Pertanyaan ............................................................................ 206

DAFTAR PUSTAKA .............................................................................. 207

TENTANG PENULIS ............................................................................. 209

GLOSARIUM ......................................................................................... 210


vi

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 2.1 Peta wilayah London .......................................................... 4 Gambar 3.1 Lapisan data yang berbeda ................................................ 8 Gambar 3.2 Komponen dasar ................................................................ 8 Gambar 3.3 Contoh perbedaan antara data......................................... 10 Gambar 3.4 Penggunaan jaringan satelit ............................................. 11 Gambar 4.1 User interface data NOAA-PSL ........................................ 15 Gambar 4.2 Halaman seleksi dan unduh data ..................................... 17 Gambar 4.3 Tampilan halaman ETOPO1 ............................................ 18 Gambar 4.4 Halaman unduh data DEMNAS ........................................ 19 Gambar 4.5 Salah satu grid pada DEMNAS ........................................ 19 Gambar 4.6 Halaman unduh data BATNAS ......................................... 20 Gambar 4.7 Salah satu grid yang diseleksi .......................................... 21 Gambar 4.8 Hubungan antara MSL dan geoid .................................... 22 Gambar 4.9 Halaman web Slab2 USGS. ............................................. 23 Gambar 4.10 List nama, jenis/ekstensi serta ukuran file ........................ 24 Gambar 4.11 Halaman NOAA-NCEI ...................................................... 25 Gambar 4.12 Halaman web data lempeng laut global. .......................... 25 Gambar 4.13 Atas: Halaman sebaran dan seleksi data ......................... 27 Gambar 4.14 Peta sebaran data Continental Shelf Programme–

OSDS ................................................................................ 28 Gambar 4.15 Gambar sebaran suhu permukaan laut di perairan

utara Aceh ........................................................................ 29 Gambar 4.16 Contoh keterpaduan data dalam SIG ............................... 30 Gambar 5.1 Supercomputer yang dikelola oleh NASA ........................ 34 Gambar 5.2 Berbagai macam alat yang digunakan untuk

mengkoleksi data .............................................................. 35 Gambar 5.3 User interface pada software ArcGIS. .............................. 36 Gambar 5.4 GUI pada software QGIS .................................................. 37 Gambar 5.5 GUI pada software GRASS GIS ....................................... 38 Gambar 6.1 Tampilan pada halaman web untuk mengunduh

GMT .................................................................................. 43 Gambar 6.2 Tahapan mengunduh GhostScript ................................... 44 Gambar 6.3 Tampilan GUI Visual Studio Code .................................... 45


vii

Gambar 6.4 Diagram alir ...................................................................... 46 Gambar 6.5 Beberapa perintah dasar pada lingkungan cmd

dan atau terminal. ............................................................. 48 Gambar 6.6 Hasil gambar peta garis pantai Provinsi Aceh .................. 55 Gambar 6.7 Perbedaan tatacara penulisan perintah Bash Shell

dan Powershell ................................................................. 58 Gambar 7.1 Gambar 4 pada publikasi Haridhi et al. (2018) ................. 62 Gambar 7.2 Gambar 2 pada publikasi (Haridhi et al. 2016) ................. 62 Gambar 7.3 Salah satu contoh penerimaan staff ................................. 63 Gambar 7.4 Posisi geografis dari grid .................................................. 70 Gambar 7.5 Gambar elevasi dari data BATNAS BIG ........................... 80 Gambar 7.6 Peta sebaran data DEMNAS ............................................ 85 Gambar 7.7 Topografi wilayah utara Aceh ........................................... 90 Gambar 7.8 Peta relif permukaan untuk wilayah utara Aceh ............... 92 Gambar 7.9 Proses seleksi wilayah data GEBCO ............................... 93 Gambar 7.10 Peta relif untuk wilayah Provinsi Aceh ............................. 95 Gambar 8.1 Proses penyeleksian dan pengunduhan data pada

halaman PSL NOAA. ...................................................... 107 Gambar 8.2 Pemilihan variabel U of Current dan proses

pengunduhan data. ......................................................... 113 Gambar 8.3 Pemilihan variabel V of Current dan proses

pengunduhan data. ......................................................... 118 Gambar 8.4 Tampilan halaman tautan NASA OBPG. ........................ 122 Gambar 8.5 Dua dataset di antara banyak produk data .................... 122 Gambar 8.6 Halaman unduhan data USGS ....................................... 129 Gambar 8.7 Pengguna dapat memeriksa hasil unduhan ................... 130 Gambar 8.8 Halaman query beserta keterangan ............................... 131 Gambar 8.9 Sebaran temperatur permukaan laut global ................... 146 Gambar 8.10 Sebaran arus laut global pada setiap bulannya di

tahun 2019 ...................................................................... 170 Gambar 8.11 Peta sebaran chlorophyll-a dari data SeaWIFS

pada bulan Januari 2020 ................................................ 179 Gambar 8.12 Histogram dan scatter seismisitas di Provinsi Aceh ....... 190 Gambar 8.13 Tahapan penulisan parameter waktu ............................. 192 Gambar 9.1 Ilustrasi distribusi kolom pada setiap input file ............... 197


ix

PRAKATA Alhamdulillah, puji syukur ke hadirat Allah SWT atas selesainya

penulisan buku ajar Sistem Informasi Geografis Kelautan. Sistem Informasi Geografis (SIG) merupakan salah satu topik yang sangat penting dalam ilmu kelautan secara khusus dan kebumian pada umumnya. Pengguna SIG biasanya terkesan dengan mudahnya mengaplikasikan data dan menampilkan hasil yang diperoleh dengan informatif dan menyeluruh dalam bingkisan geospasial.

Seiring dengan perkembangan aplikasi SIG Kelautan, perangkat lunak dengan lisensi Open Source marak digunakan dalam kegiatan akademik atau ilmiah. Umumnya, aplikasi tersebut tidak ramah pengguna (tidak memiliki Graphical User Interface), tetapi memberikan kebebasan penuh dan menghemat waktu bagi pengguna dalam menampilkan hasil dengan menggunakan perintah baris. Hal ini menjadi sangat penting, ketika pengguna akan mengolah data dengan jumlah yang sangat banyak dan ingin menampilkannya dalam bentuk peta atau grafik. Bahasa pemograman Bash Shell dan atau Command Shell biasanya digunakan untuk mengolah data dan menampilkannya dalam peta.

Buku ajar ini diharapkan dapat membantu mahasiswa dan pengguna lainnya dalam memahami dan mampu menguasai keahlian dalam mengaplikasikan teknik-teknik SIG dengan menggunakan Open Source Software, serta diperkenalkan penggunaan bahasa pemograman Bash Shell dan atau Powershell secara sederhana untuk menghasilkan suatu peta digital atau grafik dengan memanfaatkan data-data kelautan.

Buku ini dapat diselesaikan tentu dengan memperoleh ridha Allah Swt., dan inspirasi dari baginda Rasullullah Muhammad saw. Ucapan terimakasih saya sampaikan kepada Universitas Syiah Kuala, khususnya kepada Lembaga Pengembangan Pendidikan dan Penjaminan Mutu (LP3M) Universitas Syiah Kuala yang telah mendukung dan mendanai penulisan buku ajar ini.

Tidak lupa pula saya mengucapkan terimakasih atas dukungan yang diperoleh dari Dekan Fakultas Kelautan dan Prikanan, Universitas Syiah Kuala; Prof. Dr. Muchlisin Z.A, S.Pi, M.Sc, para Pembantu Dekan; Dr. Muhammadar, S.T., M.P., Drs. Muhammad, M.Si, dan Dr. Zulkarnain, S.Si, M.Si, Guru Besar; Prof. Dr. Ir. Syamsul Rizal, Koordinator Prodi Ilmu Kelautan; Sofyatuddin Karina, M.Sc, serta kolega-kolega saya yang tidak dapat saya sebut satu persatu.

Terima kasih yang tak terhingga kepada istri saya, Fenni Sabarina, dan kedua anak saya, Yasmin Zahira dan Ziyan Ahsan, serta kedua orang tua dan keluarga besar atas dukungan dan doa.

Haekal Azief Haridhi Darussalam, Juni 2020


1

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Deskripsi Mata Kuliah Buku ajar ini bertujuan untuk memberikan materi ajar yang

komprehensif dan tersusun untuk mata kuliah Sistem Informasi Geografis (SIG) Kelautan, sebagai upaya untuk memperbaiki kualitas pembelajaran pada mata kuliah ini menjadi lebih baik.

Mata kuliah SIG Kelautan merupakan mata kuliah wajib dalam semester 4 pada Program Studi Ilmu Kelautan, Fakultas Kelautan dan Perikanan, Universitas Syiah Kuala. Mata kuliah ini memiliki kode IKL-208 dan berbobot 3 SKS dengan distribusi sebanyak 2 SKS materi dan 1 SKS praktikum.

Pada mata kuliah dan buku ajar ini, akan didiskusikan tentang konsep utama SIG, keunggulan, kelemahan, pemahaman mengenai input dan output, serta pengoperasian software berbasis Open Source untuk menghasilkan suatu peta digital ataupun grafik yang berkenaan dengan kelautan.

1.2 Prasyarat Mata Kuliah Syarat bagi mahasiswa untuk dapat mengikuti perkuliahan ini adalah

telah lulus mata kuliah Pengantar Aplikasi Komputer dengan kode IKL-213 pada semester 3 dalam Program Studi Ilmu Kelautan, Fakultas Kelautan dan Perikanan, Universitas Syiah Kuala.

1.3 Petunjuk Penggunaan Buku Pada setiap Bab dalam buku ini, terdapat empat (4) Subbab yang

dituliskan secara konsisten dan tersedia pada setiap Bab, yaitu:

1. rencana/skenario pembelajaran; 2. indikator ketercapaian pembelajaran; 3. bentuk evaluasi/umpan balik; 4. uraian materi.


2

Keempat Subbab ini merupakan sarana bagi dosen pengampu untuk menyeragamkan aktivitas pembelajaran, sebagai indikator kegiatan belajar mengajar serta menilai performa setiap mahasiswa sebagai bahan evaluasi. Disisi lainnya, bagi pengguna mahasiswa dan atau peserta kelas, dengan adanya informasi khusus pada Subbab ini, peserta dapat mempersiapkan diri untuk lebih aktif atau komunikatif selama proses perkuliahan, mampu menjawab permasalahan yang diberikan dengan baik, serta memperoleh skor yang baik atau tinggi ketika dilaksanakannya evaluasi, seperti tugas, kuis, ujian tengah semester, dan ujian akhir semester.


3

BAB 2 Sistem Informasi Geografis (SIG): Definisi, Manfaat, dan

Keunggulan

2.1 Rencana/Skenario Pembelajaran Materi pada Bab ini diberikan dengan cara ceramah menggunakan

slide atau materi ajar dan diskusi.

2.2 Indikator Ketercapaian Pembelajaran Kemampuan yang diharapkan sebagai indikator tercapainya

pembelajaran yang baik adalah peserta matakuliah mampu memahami teknologi SIG.

2.3 Bentuk Evaluasi/Umpan Balik Bentuk evaluasi yang dilaksanakan adalah tanya jawab dan diskusi

dengan peserta mata kuliah, dan menilai keaktifan peserta dalam berdiskusi.

2.4 Uraian Materi 2.4.1 Definisi SIG

Apa yang sebenarnya dapat dianggap sebagai suatu Sistem Informasi Geografis (SIG)? SIG adalah suatu sistem terintegrasi yang didisain untuk menghasilkan, mengambil, menyimpan, menganalisis, mengatur dan memvisualisasi seluruh jenis data spasial atau geospasial dan informasi (Kolios et al., 2017).

Pada umumnya pengguna SIG akan menghasilkan analisis informasi spasial, visualisasi, menyediakan data dalam peta dan menghasilkan hasil akhir berupa perpaduan dari pekerjaan tersebut menjadi suatu peta digital. Tentu dalam mengerjakan pekerjaan sebagaimana yang telah disebutkan tadi, prinsip-prinsip dasar dari geografi, kartografi, dan geodesi digunakan dalam SIG.


7

BAB 3 Komponen SIG: Komponen dan Fungsi

3.1 Rencana/Skenario Pembelajaran Materi pada BAB ini diberikan dengan cara ceramah menggunakan

slide atau materi ajar, diskusi, dan tutorial (praktikum).


pembelajaran yang baik adalah peserta matakuliah mampu menjelaskan komponen dalam teknologi SIG.


dengan peserta mata kuliah, dan menilai keaktifan peserta dalam berdiskusi, seperti kelengkapan dan kebenaran penjelasan.

3.4 Uraian Materi 3.4.1 Komponen

Karakteristik dari SIG adalah keterpaduan atau overlay data, dimana setiap data ditampilkan pada lapisan yang berbeda antara satu dengan yang lainnya, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.1. Melalui SIG, berbagai lapisan data yang berbeda dapat dianalisa dan dikombinasikan, menghasilkan data final dan suatu produk (Lawhead, 2015). Terintegrasinya berbagai lapisan data yang berbeda memberikan kemampuan untuk menyajikan peta digital tematik berdasarkan permintaan dari pengguna (ESRI, 2003).


8

Gambar 3.1 Lapisan data yang berbeda dapat dikombinasikan atau digabung melalui SIG untuk menghasilkan peta digital yang realistis dan terintegrasi pada permukaan bumi (Sumber: http://www.turfimage.com/)

SIG sebagai suatu sistem yang terintegrasi, terdiri dari lima (5) komponen utama, yaitu:

• perangkat keras atau hardware (komputer, server, digitizer, scanner dan printer).

• perangkat lunak atau software (sistem operasi, aplikasi SIG).

• pengguna (pengguna umum, analisa data, prosedur pengaturan, dan menentukan produk akhir, serta pengguna akhir yang memanfaatkan hasil analisis atau produk SIG).

• data pendukung dari berbagai data (berbagai macam data spasial dengan jenis vektor dan raster, serta data atribut).

• kemampuan SIG (misalnya: input data, managemen data, analisa spasial dan modeling).

Komponen utama tersebut dapat diilustrasikan sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 3.2 di bawah ini.

Gambar 3.2 Komponen dasar atau utama dari SIG (Kolios et al., 2017)


9

3.4.2 Fungsi Tiap Komponen ▪ Perangkat keras atau hardware SIG

Perangkat lunak SIG bekerja pada berbagai tipe perangkat keras, dari computer cluster seperti server, network hingga personal atau stand-alone. Umumnya SIG bekerja pada arsitektur 32-bit dan atau 64-bit, memiliki memori dan kapasitas penyimpanan yang besar dan menggunakan layar dengan resolusi tinggi. Untuk penggunaan secara personal, hampir semua perangkat lunak SIG yang tersedia saat ini dapat dijalankan pada laptop atau PC yang tersedia.

▪ Perangkat lunak atau software SIG Perangkat lunak SIG menyediakan fungsi dan tools yang dibutuhkan

untuk menyimpan, analisis dan menampilkan informasi geografis. Komponen perangkat lunak SIG yang utama adalah:

o Tools, menu atau perintah untuk input/export dan mangatur informasi geografis.

o Sistem managemen database untuk menyimpan/mengorganisir informasi geografis.

o Tools yang mendukung seleksi geografis, analisa spasial dan visualisasi.

o Interface antara pengguna dan software atau Graphical User Interface (GUI) umumnya tersedia pada perangkat lunak berlisensi, sementara perangkat lunak Open Source menggunakan perintah baris atau bahasa pemograman seperti Bash Shell dan atau Powershell.

▪ Pengguna SIG Teknologi SIG tidak dapat digunakan tanpa adanya orang yang

mengatur sistem dan membangun rencana untuk menyelesaikan masalah yang sedang dihadapi. Pengguna bisa saja dari kalangan umum, pelajar, teknisi, dan tenaga ahli.

▪ Jenis data yang dapat digunakan Dua jenis data yang umumnya digunakan dalam aplikasi SIG, yaitu:

o Jenis data vektor adalah data yang disimpan sebagai titik (points), garis (lines) dan poligon (polygons). Tipe data vektor menyimpan dan menampilkan koordinat dari suatu objek dengan akurasi yang tinggi terhadap pengukuran lapangan. Contoh data vektor adalah: batasan politik, garis pantai dan jalan.


13

BAB 4 Unsur Essensial SIG: Data, Sumber, dan Jenis




pembelajaran yang baik adalah peserta matakuliah mampu menjelaskan unsur essensial SIG.



4.4 Uraian Materi 4.4.1 Data

Dalam SIG, data baru diciptakan atau diinput dengan cara scan atau digitasi dan atau menggunakan data-data yang telah memiliki georeferensi. Ada beberapa cara yang dapat memfasilitasi konversi data, pengeditan, koreksi error, dan penambahan/edit/menghapus dari fitur-fitur di dalam data. Prosedur digitasi dapat digunakan untuk pembuatan file vektor dan menyimpan objek (Kolios et al., 2017).

Pada bidang ilmu kelautan, dengan banyaknya aktivitas pengambilan data kedalaman sebagai bagian yang terintergrasi dari kegiatan pengambilan data dan analisa, data-data kelautan memiliki nilai-z pada fitur geometrinya. Tipikal data vektor misalnya, memiliki titik x dan y (biasanya merepresentasikan bujur/longitude dan lintang/latitude), pada data-data kelautan juga memiliki nilai-z untuk merepresentasikan kedalaman atau parameter lainnya (ESRI, 2003).


14

4.4.2 Sumber dan Jenis Berikut merupakan beberapa tipe jenis data raster dan vektor yang

digunakan dalam bidang kelautan, karakteristik dan sumbernya dapat dilihat di bawah ini.

▪ Data kelautan

o Data grid kelautan dan iklim Data yang bersumber dari National Oceanic and Atmospheric

Administration–Physical Sciences Laboratory (NOAA–PSL) tersedia dalam bentuk grid.

NOAA-PSL bertujuan untuk melaksanakan riset-riset ilmiah dengan mengamati, memahami, model, prediksi, dan memperkirakan kondisi ekstrim dari cuaca, air dan iklim serta dampaknya (NOAA, 2020).

Data-data kelautan dan atmosfir dari NOAA-PSL ini tersedia secara bebas pada tautan:

https://psl.noaa.gov/cgi-bin/db_search/SearchMenus.pl


15

Gambar 4.1 User interface data NOAA-PSL, atas: opsi pemilihan dataset

yang akan digunakan, bawah: data akhir dengan spesifikasi data atau informasi. Data yang diunduh ditunjukkan oleh tanda panah berwarna

biru.


33

BAB 5 Pembuatan Peta Digital




pembelajaran yang baik adalah peserta matakuliah mengetahui hardware dan software SIG serta langkah-langkah dalam pembuatan peta digital.



5.4 Uraian Materi 5.4.1 Pengenalan hardware dan software SIG

▪ Hardware SIG Perangkat lunak (software) SIG bekerja pada berbagai macam

perangkat keras (hardware), dari server sampai pada komputer desktop pribadi. Hampir seluruh hardware SIG memiliki arsitektur 32-bit atau 64-bit, memiliki ukuran memori dan kapasitas yang besar, menggunakan sistem operasi (OS) UNIX dan OS lainnya, serta menggunakan layar dengan grafik beresolusi tinggi. Meskipun demikian, banyak software SIG modern memanfaatkan suatu sistem tersentralisasi seperti yang ditunjukkan pada gambar 5.1 (supercomputer, server atau computer host yang dapat memfasilitasi penggunaan dengan perangkat yang berbeda-beda) atau sistem wide-area-network (WAN) yang memberikan kebebasan bagi operator atau pengguna SIG untuk dapat mengakses database dari mana saja dengan koneksi internet dan atau intranet. Dengan demikian software SIG dapat digunakan oleh banyak pengguna atau user, terlepas dari jenis komputer (tipe dan performa) dan OS. Untuk penggunaan personal, hampir seluruh software SIG dapat bekerja pada


34

berbagai macam computer dan laptop yang tersedia saat ini, yang biasanya memiliki beberapa prosessor, 2 GB memori (RAM), Graphic Card (VGA), hard disk (HDD), dan solid-state drive (SSD) dengan kapasitas yang besar.

Gambar 5.1 Supercomputer yang dikelola oleh NASA Center for Climate Simulation (NCCS) yang menggunakan lebih dari 43,000 core processor

dan GPU

Sementara itu, perangkat keras atau hardware yang digunakan dalam pengambilan data terdiri dari berbagai macam alat, dari telepon pintar personal, printer, scanner, alat dengan kemampuan geolokasi, instrumen yang terpasang khusus pada kenderaan, kapal dan pesawat, sensor-sensor tertentu dalam aplikasi kebumian (kelautan, atmosfir dan geofisika), hingga sensor-sensor tertentu pada satelit. Beberapa sumber data beserta tautan yang telah didiskusikan pada BAB 4, dapat dipelajari lebih jauh mengenai hal ini. Beberapa contoh di antara banyak alat lainnya dalam pengambilan data, dapat dilihat pada Gambar 5.2 di bawah ini.


35

(a)

(b)

(c)

(d)

Gambar 5.2 Berbagai macam alat yang digunakan untuk mengkoleksi data-data yang dapat digunakan dalam software SIG. (a) alat GPS

(handheld)., (b) plotter dan scanner., (c) fishfinder (GPS dan transduser) dan (d) satelit

▪ Software SIG Software atau perangkat lunak SIG bekerja pada beberapa OS,

seperti Unix (Linux dan Mac), dan Windows. Berikut ini merupakan ulasan singkat beberapa software SIG yang sering digunakan.

o ArcGIS ArcGIS adalah integrasi SIG yang terdiri dari berbagai bagian utama

yang berbeda-beda. ArcGIS terdiri dari tiga paket software utama:

• ArcMap

• ArcCatalog

• ArcToolbox

ArcMap digunakan untuk menggabungkan elemen grafik dan geografis untuk menghasilkan suatu peta yang komprehensif dan interaktif. Dengan pengaturan sedemikian rupa serta menerapkan beberapa metode, user atau pengguna, dapat memperoleh informasi dari peta-peta tersebut dan attribute yang berkaitan dengan komponen peta.


41

BAB 6 Pengenalan Generic Mapping Tools (GMT)


slide atau materi ajar, diskusi dan tutorial (praktikum).


pembelajaran yang baik adalah peserta matakuliah mengetahui tatacara penginstallan software GMT, mampu menggunakan perintah baris untuk menghasilkan suatu peta menggunakan GMT.

6.3 Bentuk Evaluasi/Umpan Balik Bentuk evaluasi yang dilaksanakan adalah tanya jawab, diskusi dan

evaluasi hasil praktik peserta mata kuliah, dan menilai keaktifan peserta dalam berdiskusi, seperti kelengkapan dan kebenaran penjelasan.

6.4 Uraian Materi 6.4.1 Pengenalan dan instalasi GMT • Apa itu GMT?

Sebagaimana yang telah disampaikan pada BAB 5, Generic MappingTools (GMT) didesain untuk pemetaan geografis dengan berbagai tujuan. Paul Wessel dan Walter H. F. Smith (mahasiswa S3 di Lamont-Doherty Earth Observatory) pada tahun 1988 menggagas GMT dan paket software pertama dirilis pada tahun 1991 (Wessel dan Smith 1991).

“Generic” memiliki artian dapat digunakan untuk berbagai plot data-data geospasial dan grafik. Saat ini GMT merupakan software yang harus dimiliki untuk menggambarkan data-data ilmiah pada bidang oseanografi, kelautan, geofisika, dan kebumian secara umum. GMT menggunakan PostScript sebagai output format peta vektor yang memiliki resolusi tinggi.


42

• Apakah saya harus menggunakan GMT? GMT merupakan software yang tepat untuk digunakan dalam

pemetaan ilmiah dikarenakan kemampuannya dalam memproses data dan hasil observasi dengan menggunakan baris-baris perintah.

GMT sangat direkomendasikan bagi: o Pengguna yang memiliki data dengan jumlah yang sangat banyak

dan ingin menampilkannya pada peta. Beberapa di antara banyak contoh data-data tersebut adalah batimetri, fishing ground, area survei, arus laut, suhu permukaan laut, dan lain-lain.

o Pengguna yang sering membuat peta dan merasa software GIS sangat pelan dan tidak efisien.

Belajar membuat peta atau menampilkan suatu grafik dengan menggunakan perintah baris memberikan kebebasan dan menghemat waktu.

• Bagaimana cara menginstall GMT?

Unduh paket GMT pada tautan berikut ini:

https://www.generic-mapping-tools.org/download/

Untuk matakuliah SIG Kelautan, software yang digunakan adalah GMT 5. GMT 5 tersedia untuk diinstall pada berbagai OS:

o Windows (.exe) o Linux (.tar) o Mac (.dmg)

Untuk pengguna Windows dapat menginstall GMT 5 dengan mengunduh file instalasi (.exe) yang tersedia untuk dua jenis arsitektur komputer, 32-bit dan 64-bit. Pengguna diharapkan telah mengetahui jenis arsitektur komputernya dan dapat mengunduh program instalasi berdasarkan informasi tersebut. Untuk pengguna Linux dapat menginstall GMT 5 melalui terminal dengan perintah:

Untuk beberapa distro Linux seperti Fedora dan CentOS:

$ yum install gmt Untuk beberapa distro Linux lainnya seperti Ubuntu:

$ sudo apt-get install gmt


61

BAB 7 Perkembangan Penggunaan GMT dan Komponen Perintah dalam

Pembuatan Peta

7.1 Rencana/Skenario Pembelajaran Materi pada BAB ini diberikan dengan cara peragaan langsung,

ceramah menggunakan slide atau materi ajar, diskusi dan tutorial (praktikum).


pembelajaran yang baik adalah peserta matakuliah mengetahui perkembangan software GMT, dan komponen perintah dalam pembuatan peta.



7.4 Uraian Materi 7.4.1 Perk embangan Penggunaan GMT dan Kesempatan Memperoleh Sk ill Bahasa Pemograman

GMT telah banyak digunakan dalam menghasilkan gambar-gambar SIG berkualitas tinggi dan biasanya dapat ditemukan pada jurnal-jurnal internasional bereputasi dan berfaktor dampak. Salah satu di antara hasil penggunaan GMT dapat dilihat pada gambar di bawah ini.


62

Gambar 7.1 Gambar 4 pada publikasi Haridhi et al. (2018)

Pada Gambar 7.1 merupakan gambar time series terhadap kejadian gempa di zona subduksi Sumatera, dengan selisih waktu perhari.

Gambar 7.2 Gambar 2 pada publikasi Haridhi et al. (2016). Kecepatan boat nelayan tradisional pada saat peletakan pukat cincin sebagai ciri

aktivitas penangkapan ikan.


63

Skill (keahlian) dalam menggunakan GMT ini biasanya menjadi salah satu syarat dalam penerimaan pekerjaan strategis seperti Research Asistant dan posisi lainnya di institut-institut besar, dalam dan luar negeri. Berikut salah satu contoh penerimaan staff sebagai research assistant pada Academia Sinica, Taiwan.

Tautan penerimaan staff:

http://www.earth.sinica.edu.tw/news/detail/246?lang=en

Gambar 7.3 Salah satu contoh penerimaan staff dengan permintaan beberapa keahlian khusus, salah satu di antaranya adalah GMT (garis

merah)

Oleh karena itu, mempelajari SIG Kelautan dengan menggunakan

GMT memberikan nilai tambah kepada mahasiswa peserta perkuliahan dan pengguna lainnya berupa keahlian (skill) bahasa pemograman selain teknik-teknik SIG Kelautan yang harus dipelajari.


105

BAB 8 Pengenalan Beberapa Data yang Dapat Digunakan dalam GMT: 2D, 3D,

4D, dan Time Series




pembelajaran yang baik adalah peserta matakuliah mengetahui cara menggunakan data 2D, 3D, 4D dan Time Series serta mengetahui sumber data tersebut.



8.4 Materi 8.4.1 Data grid time series yang tersedia beserta sumber dan karak teristik

Selain data elevasi seperti topografi dan batimetri yang telah didiskusikan pada BAB 7, seperti data-data BATNAS dan DEMNAS dari BIG, GEBCO dan ETOPO1, GMT mampu membaca dan menggunakan data atau file-file lainnya dengan format NetCDF dan beberapa format yang lain.

Data yang tersedia dapat merupakan data 2D yaitu data yang hanya memiliki informasi lokasi, seperti lintang dan bujur, ataupun 3D, data yang memiliki informasi lintang, bujur dan juga nilai dari suatu parameter tertentu, ataupun 4D, data yang memiliki informasi lintang, bujur, nilai dari


106

suatu parameter dan nilai waktu, dan juga data time series, yaitu data yang hanya memiliki informasi waktu.

Data yang biasanya digunakan pada SIG Kelautan, memiliki keempat komposisi tersebut. Pengguna atau analis, dapat menggunakan jenis data yang mana saja yang diperlukan dalam menghasilkan suatu peta atau grafik.

Tautan untuk mengakses data-data tersebut telah disampaikan pada Subbab 4.4.2, berikut ini akan disampaikan karakteristik dari data-data kelautan dan geofisika tersebut dengan komposisi data 4D.

Sebagaimana yang telah disampaikan pada Subbab 4.4.2, data grid dengan komposisi 4D banyak tersedia pada tautan-tautan yang telah disampaikan pada subbab tersebut, pada Subbab ini akan didiskusikan mengenai beberapa karakteristik dari file tersebut. Untuk itu, pada BAB 8 ini dan Subbabnya, akan dibahas mengenai data yang diperoleh dari data grid iklim (atmosfir dan kelautan) NOAA, yaitu data ocean temperature dan U, V of current, data NASA OBPG SeaWIFS Chlorophyll-a, serta data lainnya yang akan didiskusikan adalah data katalog gempa (geofisika).

• Data grid iklim (atmosfir dan kelautan) NOAA o Data ocean temperature

Data ocean temperature dapat diakses secara bebas pada tautan di bawah ini: https://psl.noaa.gov/cgi-bin/db_search/SearchMenus.pl


107

Pada tautan tersebut, pengguna dapat memilih berbagai macam file grid yang disediakan oleh NOAA. Gambar 8.1 di bawah ini menunjukkan data ocean temperature yang akan digunakan.

Gambar 8.1 Proses penyeleksian dan pengunduhan data pada halaman PSL NOAA. Data yang diunduh ditunjukkan dengan tanda panah

berwarna biru.


195

BAB 9 Perintah-Perintah Dasar dalam Bahasa Pemograman Shell/Bash




pembelajaran yang baik adalah peserta matakuliah mampu menggunakan perintah-perintah bahasa Shell/Bash dalam berinteraksi dengan GMT.



9.4 Uraian Materi 9.4.1 Input/output (I/O) file

Pada BAB 7 dan 8, beberapa perintah dalam mengolah input/output (I/O) file dan menggunakan informasi dari file tersebut pada bash atau shell script dengan mengaplikasikan perintah awk dan gawk. Bagi pengguna OS Windows, pastikan gawk.exe telah tersedia dan berada pada folder yang sama dengan script yang akan dieksekusi.

Berikut ini merupakan contoh soal pengolahan file input dan output:

- Penggunaan perintah print $ (print kolom)


196

Pertanyaan Pada suatu folder, terdapat tiga file dengan nama dan komposisi

sebagai berikut:

Nama file 1: Ocean_temp_JANFEB.txt Isi file 1: 7 90 1 28.1742461547 Nama file 2: Ocean_temp_MARAPR.txt Isi file 2: 3.61705713101 92.1306852997 444 29.5662054349 Nama file 3: Ocean_temp_MAYJUN.txt Isi file 3: 0.229163199115 94.2454984742 888 28.9376858443

Tuliskan perintah print sehingga output file yang diperoleh adalah sebagai berikut: Output4.txt Isi file output: 1 444 888


197

Solusi: Pengguna harus memahami bahwa, 3 input file diatas, merupakan file

text dengan 4 kolom data pada setiap filenya. Seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Gambar 9.1 Ilustrasi distribusi kolom pada setiap input file

Mengetahui informasi seperti yang ditunjukkan pada Gambar 9.1, pengguna dapat dengan mudah menggunakan perintah awk dan atau gawk untuk menyeleksi kolom sesuai dengan permintaan pada output file diatas.


207

DAFTAR PUSTAKA Amante, C, and B.W. Eakins. 2009. NOAA Technical Memorandum

NESDIS NGDC-24 ETOPO1 1 Arc-Minute Global Relief Model: Procedures, Data Sources and Analysis. http://www.ngdc.noaa.gov/mgg/global/global.html.

ESRI. 2003. Marine Geography: GIS for the Ocean and Sea. ed. J. Breman. Redlands, California: ESRI Press.

Haridhi, H. A., M. Nanda, Y. Haditiar, and S. Rizal. 2018. “Application of Rapid Appraisals of Fisheries Management System (RAFMS) to Identify the Seasonal Variation of Fishing Ground Locations and Its Corresponding Fish Species Availability at Aceh Waters, Indonesia.” Ocean and Coastal Management 154.

Haridhi, H. A., B.-S. Huang, K.-L Wen, D. Denzema, R. A. Prasetyo, C.-S. Lee. 2018. “A Study of Large Earthquake Sequences in the Sumatra Subduction Zone and Its Possible Implications.” Terrestrial, Atmospheric and Oceanic Sciences 29(6): 635–52. http://tao.cgu.org.tw/index.php/articles/archive/geophysics/item/1613.

Haridhi, H. A., M. Nanda, C. R. Wilson, and S. Rizal. 2016. “Preliminary Study of the Sea Surface Temperature (SST) at Fishing Ground Locations Based on the Net Deployment of Traditional Purse-Seine Boats in the Northern Waters of Aceh — A Community-Based Data Collection Approach.” Regional Studies in Marine Science 8: 114–21.

Hayes, G. P., D. J. Wald, and R. L. Johnson. 2012. “Slab1.0: A Three-Dimensional Model of Global Subduction Zone Geometries.” Journal of Geophysical Research 117: B01302.

Hayes, G. P., G. L. Moore, D. E. Portner, M. Hearne, H. Flamme, M. Furtney, G. M. Smoczyk. 2018. “Slab2, a Comprehensive Subduction Zone Geometry Model.” Science 362(6410): 58–61.

Kolios, S., A. V. Vorobev, G. R. Vorobeva, and C. Stylios. 2017. GIS and Environmental Monitoring: Applications in the Marine, Atmospheric and Geomagnetic Fields. 1st ed. eds. J.D. Gatrell and R.R. Jensen. Gewerbestrasse 11, 6330 Cham, Switzerland: Springer.

Lawhead, J. 2015. Learning GeoSpatial Analysis with Python : An Effective Guide to Geographic Information System and Remote Sensing Analysis Using Python 3. 1st ed. Birmingham B3 2PB, UK: Packt


208

Publisher. NOAA. 2020. “National Oceanic and Atmospheric Administration.”

https://psl.noaa.gov/about/(June 3, 2020). Wessel, P., and W. H. F. Smith. 1991. “Free Software Helps Map and

Display Data.” Eos, Transactions American Geophysical Union 72(41): 441–48.


209

TENTANG PENULIS

Haekal Azief Haridhi, S.Kel, M.Sc, Ph.D adalah dosen pada Program Studi Ilmu Kelautan, Fakultas Kelautan dan Perikanan, Universitas Syiah Kuala. Haekal Azief Haridhi memperoleh gelar Ph.D. bidang Ilmu dan Teknik Kelautan dari National Central University, Taiwan dengan program beasiswa Taiwan International Graduate Program (TIGP) yang didanai oleh pemerintah Taiwan. Pada saat studi Ph.D. beliau melakukan riset pada

Institute of Earth Sciences, Academia Sinica di bawah bimbingnan Distinguished Research Fellow Dr. Bor Shouh Huang. Beliau memperoleh gelar Sarjana Kelautan (S.Kel.) dari Universitas Syiah Kuala dan gelar Master of Science (M.Sc.) dari National Taiwan Ocean University, Taiwan. Haekal menulis beberapa artikel dalam bentuk jurnal ilmiah internasional bereputasi dan terindeks Scopus tentang Earth System Sciences. Haekal gemar berolahraga seperti lari, bersepeda, berenang, dan memiliki sertifikat nyelam open water.

sistem informasi geografis kelautan - unsyiahpress

Documents