Model Data Spatial

Model Data Raster

Model data raster bertugas untuk menampilkan, menempatkan, dan menyimpan konten data spasial dengan menggunakan struktur matriks atau susunan piksel-piksel yang membentuk suatu grid (segi empat). Setiap piksel atau sel ini memiliki atribut tersendiri, termasuk koordinatnya yang unik. Akurasi spasial model data ini sangat bergantung pada resolusi spasial atau ukuran pikselnya (sel grid) di permukaan bumi. Entitas-entitas spasial model raster juga dapat disimpan di dalam sejumlah layer yang secara fungsionalitas direlasikan dengan unsur-unsur petanya. Sebagai ilustrasi, beberapa sumber entitas spasial raster adalah citra dijital satelit (ex: NOAA, Spot, Landsat, Ikonos, QuickBird), citra dijital radar, dan model ketinggian dijital (DTM atau DEM dalam model data raster)

Model data raster dapat memberikan informasi spasial mengenai apa yang terjadi dalam bentuk gambaran yang ‘’digeneralisasi’’ oleh sensor-sensornya. Dengan model ini, dunia nyata dapat disajikan sebagai elemen matriks atau sel-sel grid yang homogen. Dengan model data raster, unsur-unsur geografis ditandai oleh nilai-nilai elemen matriks persegi panjang (persegi).

Pada model data raster, matriks atau array dapat diurutkan menurut koordinat lokalnya yaitu kolom (x) dan baris (y). Selain itu, pada sistem koordinat piksel monitor komputer, secara default, titik asal sistem koordinat raster diletakkan di sudut kiri atas (lihat Gambar). Oleh sebab itu, nilai absis (x) akan meningkat kearah kanan dan nilai ordinat (y) akan meningkat kearah bawah. Walaupun demikian, sistem koordinat ini dapat pula ditransformasikan sedemikian rupa sehingga titik asal sistem koordinatnya terletak di sudut kiri bawah, makin ke kanan nilai absisnya (x) akan meningkat, dan nilai ordinatnya (y) makin ke atas nilainya semakin meningkat (lihat Gambar). 

Pada sistem koordinat seperti ini (pasca transformasi), titik asal koordinat (x0, y0) data raster terletak di titik sudut kiri bawah. Selain itu, terdapat sejumlah M kolom (absis) dan N baris (ordinat) sesuai dengan arah sumbu koordinat masing-masing. Setiap piksel atau sel grid memiliki nilai lebar a dan tinggi b (sesuai dengan resolusi spasialnya). Maka dengan memperhatikan nilai-nilai ini, koordinat-koordinat sudut lainnya adalah : Kiri – atas (x0, y0 + N*b) ; Kanan – bawah (x0 + M*a, y0) ; Kanan – atas (x0 + M*a, y0 + N*b) Dengan memanfaatkan prinsip hitungan yang sama, maka dapat diketahui bahwa :

 Koordinat titik pusat piksel baris ke i dan kolom ke j adalah (x0 + (j-0.5)*a, y0 + (i0.5)*b) 

 Batas-batas piksel baris ke i dan kolom ke j adalah (x0 + (j-1)*a < x < x0 + j*a) untuk X dan (y0 + (i-1)*b < y < y0 + i*b) untuk y.

 Matrik raster memiliki bentuk yang teratur secara geometrik dan telah terurut secara otomatis, oleh sebab itu setiap posisi sel atau posisi pikselnya tidak harus direkam satu persatu. Jika semuanya direkam malah terjadi pemborosan memori yang sebenarnya tidak perlu. Hal inilah yang membedakannya dengan data vektor. Untuk membaca konten file data raster dengan benar, urutan perekaman data tersebut harus diperhatikan.  

Model data SIG dibagi menjadi 2 bagian, yaitu:

• Model of Spatial Form, yaitu model yang menggambarkan struktur dan distribusi fitur dalam ruang geografis.
• Model of Spatial Process, yaitu model yang menggambarkan interaksi antara fitur.

Struktur Data Vektor

Struktur data vektor merupakan struktur data yang terdiri dari point, line dan polygon. 

• Point (node)   : 0-dimension, menggunakan 1 pasang koordinat (x,y), contoh: pohon, dll.
• Line (arc)   : 1-dimension, menggunakan 2 pasang atau lebih koordinat (x,y) yang terhubung, contoh: jalan, sungai, dll.
• Area (polygon)   : 2-dimension, menggunakan 4 pasang atau lebih koordinat (x,y) yang terurut dan terhubung dimana pasangan koordinat yang pertama sama dengan yang terakhir, contoh: danau, negara, dll.

Kelemahan data vektor adalah tidak mampu menggambarkan entitas spasial yang kompleks.

Metode Pemadatan / Penyimpana Data Raster

• Run Length Encoding, mengurangi volume data pada baris demi baris. 
• Block Encoding, menggunakan serangkaian block persegi untuk menyimpan data.
• Chain Encoding, pengurangan data dilakukan dengan menentukan batas dari entitas.
• Quadtree Data Structure, menggunakan ruang pengelompokan secara teratur.

Struktur Dasar Topologi

• Konektivitas (Connectivity), yaitu arcs yang saling terhubung satu sama lain dengan arcs lainnya pada nodes.
• Area Definition, yaitu arcs yang terhubung ke sekeliling area yang mendefinisikan polygon.
• Kontiguitas (Contiguity), yaitu arcs memiliki arah dan sisi kiri dan kanan. Arahnya biasanya searah jarum jam (clockwise).

Pemodelan Permukaan (Surface)

Model surface biasanya dibuat menggunakan Digital Terrain Model (DTM). DTM dibuat dari serangkaian point data ruang (x,y,z) yang teratur ataupun yang tidak teratur.

Pemodelan Jaringan (Network)

Model network terdiri dari serangkaian fitur linear yang saling terhubung melalui material, barang, dan orang manapun yang ditransportasikan bersamaan dimana komunikasi informasi tercapai.

Pendekatan untuk Menstruktur atau Menata Geografi Dunia Nyata pada Komputer

• Layered Approach, merupakan pendekatan berlapis, metode yang paling umum untuk menstruktur geografi dari dunia nyata ke komputer.
• Object-Oriented Approach, merupakan pendekatan yang melihat dunia nyata sebagai suatu set objek individu dan kelompok.

Sistem Pemodelan 3D

Sistem pemodelan yang mampu menggambarkan kompleksitas dunia nyata. Penggambaran 3D dari entitas dapat membantu memodelkan bentuk entitas dan hubungannya dengan proses spasial.

Sistem Pemodelan 4D

Sistem pemodelan yang mirip seperti 3D, tetapi dilengkapi dengan efek-efek nyata seperti representasi geografis yang dilapisi dengan foto udara (aerial photographs). 

Semoga Bermanfaat Guys 

Sumber : http://suciantinovi.blogspot.com/2016/11/sig-pemodelan-data-spasial.html