Analisis Spasial Menggunakan Sistem Informasi Geografis

Pemanfaatan SIG tak lepas dengan istilah analisis spasial atau analisis keruangan.

Analisis spasial adalah suatu kumpulan teknik untuk menganalisis data spasial, dimana hasil analisis spasial tergantung pada aspek lokasi objek yang dikaji. Hasil analisis spasial berubah ketika lokasi objek yang dianalisis berubah. Analisis spasial digunakan untuk mempelajari lokasi, distribusi, pola dan hubungan fenomena secara spasial. Analisis spasial telah terbukti sangat efektif untuk mengevaluasi kesesuaian lokasi tertentu untuk tujuan tertentu, memperkirakan dan memprediksi suatu fenomena, mendeteksi dan memahami perubahan, mendeteksi pola penting yang tersembunyi, dan masih banyak lagi.

Simak penjelasannya di sini!

Apa itu Analisis Spasial?

Analisis spasial merupakan proses pemeriksaan lokasi, atribut, dan hubungan fitur dalam data spasial melalui overlay dan teknik analisis lainnya untuk menjawab pertanyaan atau mendapatkan pengetahuan yang berguna. Analisis spasial mengekstrak atau menciptakan informasi baru dari data spasial.

Analisis spasial adalah proses di mana kita memodelkan masalah secara spasial, memperoleh hasil dengan pemrosesan komputer, dan kemudian mengeksplorasi dan memeriksa hasil tersebut.

Analisis spasial telah terbukti sangat efektif untuk mengevaluasi kesesuaian lokasi tertentu untuk tujuan tertentu, memperkirakan dan memprediksi suatu fenomena, mendeteksi dan memahami perubahan, mendeteksi pola penting yang tersembunyi, dan masih banyak lagi.

Menggunakan analisis spasial, informasi dari banyak sumber dapat digabungkan, sehingga diperoleh informasi baru

Fenomena yang dapat di analisis dengan menggunakan pendekatan keruangan adalah fenomena yang memiliki perbedaan nilai, distribusi, pola, perubahan dan kecenderungan akibat perbedaan lokasi (dan waktu).

Secara ringkasnya,  analisis spasial dapat diartikan sebagai seperangkat metode analisis yang hasilnya berubah ketika lokasi objek yang dianalisis berubah

Misalnya, menghitung pendapatan rata-rata sekelompok orang bukanlah analisis spasial karena hasilnya tidak tergantung pada lokasi penduduk. Sedangkan menghitung pusat populasi suatu daerah adalah analisis spasial karena hasilnya tergantung langsung pada lokasi penduduk.

Fungsi Analisis Spasial

Fungsi analisis spasial dalam SIG adalah untuk memahami objek atau fenomena secara keruangan (spasial) sehingga dapat diambil keputusan untuk menyelesaikan masalah.

Untuk mencapai tujuan itu, analisis spasial dilakukan.

Agar diperoleh hasil maksimal, analis SIG dan orang-orang yang terlibat di dalamnya perlu memahami kemampuan analisis spasial berikut metode analisis beserta keterbatasannya.

Untuk membantu proses tersebut, panduan praktis dari ESRI ini bisa digunakan.

Analisis SIG dapat digunakan untuk:

• Memahami dimana (lokasi, perbandingan dan perubahan)
• Mengukur ukuran, bentuk, dan distribusi
• Menentukan hubungan
• Menemukan lokasi dan jalur terbaik
• Mendeteksi dan menghitung pola
• Membuat prediksi

Berikut penjelasan lengkapnya

Memahami “di mana”

1. Memahami di mana sesuatu berada (peta lokasi)

2. Memahami letak variasi dan pola nilai (peta komparatif)

3. Memahami di mana dan kapan sesuatu berubah (mengubah peta)

Mengukur ukuran, bentuk, dan distribusi

4. Menghitung geometri fitur individu

5. Menghitung geometri dan distribusi koleksi fitur

Menentukan bagaimana tempat berhubungan

6. Menentukan apa yang dekat atau kebetulan

7. Menentukan dan meringkas apa yang ada di dalam suatu area

8. Menentukan apa yang paling dekat

9. Menentukan apa yang terlihat dari lokasi tertentu

10. Menentukan hubungan yang tumpang tindih dalam ruang dan waktu

Menemukan lokasi dan jalur terbaik

11. Menemukan lokasi terbaik yang memenuhi serangkaian kriteria

12. Menemukan alokasi sumber daya terbaik untuk wilayah geografis

13. Menemukan rute, jalur, atau aliran terbaik di sepanjang jaringan

14. Menemukan rute, jalur, atau koridor terbaik melintasi medan terbuka

15. Menemukan lokasi pasokan terbaik dengan permintaan yang diketahui dan jaringan perjalanan

Mendeteksi dan menghitung pola

16. Di mana letak titik panas, anomali, dan outlier yang signifikan?

17. Apa tren spasial lokal, regional, dan global?

18. Fitur/piksel mana yang serupa, dan bagaimana mereka dapat dikelompokkan bersama?

19. Apakah pola spasial berubah dari waktu ke waktu?

Membuat prediksi

20. Mengingat kasus yang berhasil, mengidentifikasi, memberi peringkat, dan memprediksi lokasi yang serupa

21. Menemukan faktor-faktor yang menjelaskan pola spasial yang diamati dan membuat prediksi

22. Interpolasi permukaan kontinu dan tren dari pengamatan sampel diskrit

23. Memprediksi bagaimana dan di mana objek berinteraksi secara spasial (daya tarik dan peluruhan)

24. Memprediksi bagaimana dan di mana objek mempengaruhi perambatan gelombang

25. Memprediksi kemana fenomena akan bergerak, mengalir, atau menyebar

26. Memprediksi bagaimana-jika

Contoh analisis spasial

Analisis spasial adalah bagaimana kita memahami fenomena di permukaan bumi. Kita bisa memetakan di mana segala sesuatu berada, bagaimana mereka berhubungan, apa artinya semua itu, dan tindakan apa yang harus diambil.

Setiap kali kita melihat peta, kita secara tidak sadar mulai mengubah peta itu menjadi informasi dengan menemukan pola, menilai tren, atau membuat keputusan.

Hal ini merupakan respon alami ketika melihat peta, dan ini merupakan salah satu contoh analisis spasial.

Contoh analisis spasial yang lain adalah dalam proses pemetaan kerawanan bencana longsor.

Untuk itu, kita membangun pemodelan menggunakan data spasial parameter-parameter yang merupakan faktor penyebab, pendorong dan penghambat bencana longsor seperti lereng, jenis tanah, formasi geologi dan tutupan lahan.

Selanjutnya, menggunakan teknik pendekatan tertentu, misal teknik overlay peta, data-data tersebut digunakan untuk membuat model kerawanan bencana longsor.

Langkah-langkah Analisis Spasial

Menurut ESRI, terdapat tujuh langkah yang dilakukan dalam analisis spasial, yaitu:

1. Mengajukan pertanyaan: Merumuskan hipotesis dan pertanyaan spasial.
2. Mengeksplorasi data: Memeriksa kualitas data, kelengkapan, dan keterbatasan pengukuran (skala dan resolusi) untuk menentukan tingkat analisis dan interpretasi yang dapat didukung.
3. Menganalisis dan memodelkan: Memecah masalah menjadi komponen-komponen yang dapat dipecahkan yang dapat dimodelkan. Mengukur dan mengevaluasi pertanyaan spasial.
4. Menafsirkan hasil: Mengevaluasi dan menganalisis hasil dalam konteks pertanyaan yang diajukan, keterbatasan data, akurasi, dan implikasi lainnya.
5. Ulangi seperlunya: Analisis spasial adalah proses yang berkesinambungan dan berulang yang sering menimbulkan pertanyaan dan penyempurnaan lebih lanjut.
6. Presentasikan hasilnya: Informasi dan analisis terbaik menjadi semakin berharga ketika dapat disajikan dan dibagikan secara efektif kepada audiens yang lebih besar dan mendapatkan feedback.
7. Membuat keputusan: Analisis spasial dan GIS digunakan untuk mendukung proses pengambilan keputusan. Proses analisis spasial yang sukses sering kali mengarah pada pemahaman yang diperlukan untuk mendorong keputusan dan tindakan untuk menyelesaikan masalah spasial.

Analisis Spasial dan SIG

Sarana yang paling baik untuk melakukan analisis keruangan atau analisis spasial adalah Sistem Informasi Geografis (SIG).

Kekuatan sebenarnya dari GIS terletak pada kemampuan untuk melakukan analisis spasial.

SIG dapat memfasilitasi interaksi atribut dengan data geografis untuk meningkatkan akurasi interpretasi dan prediksi analisis spasial.

Analisis spasial yang terlibat dalam GIS dapat membangun data geografis dan informasi yang dihasilkan akan lebih informatif daripada data yang dikumpulkan tidak terorganisir.

Keunggulan SIG memungkinkan SIG dijadikan sebagai alat analisis informasi keruangan.

Penjelasan lebih lengkap dapat disimak di artikel: Keunggulan SIG dan Kelemahannya.

Metode Analisis Spasial

Sementara metode analisis spasial bisa sangat canggih, juga bisa sangat sederhana.

Sesuai dengan kebutuhan pengguna akhir, teknik geospasial yang sesuai dipilih untuk diimplementasikan dengan GIS. Pemilihan teknik geospasial ini akan menentukan klasifikasi dan metode analisis yang akan digunakan.

SIG memungkinkan dilakukannya berbagai jenis analisis spasial karena SIG memiliki tools atau fungsi operasi untuk melakukan itu.

Jenis jenis analisis spasial yang dapat dilakukan menggunakan SIG antara lain:

• Analisis tumpangsusun/ overlay analysis
• Analisis kedekatan (proximity analysis)
• Analisis jaringan (network analysis)
• Analisis medan (terrain analysis)
• Analisis hidrologi
• Statistik spasial (spatial statistics)

Analisis tumpangsusun (overlay analysis)

Teknik tumpang susun peta (overlay) merupakan teknik yang paling sering dipakai dalam analisis spasial menggunakan SIG.

Analisis overlay dapat dilakukan baik dengan data vektor dan data raster.

Hal ini dikarenakan teknik ini merupakan teknik yang cukup sederhana, yaitu dengan “menumpuk” mengkombinasikan informasi dari  dua peta atau lebih.

Metode tumpangsusun peta ini mengolah informasi dari data dengan beberapa logika, yaitu menggunakan:

• matriks dua dimensi,
• pendekatan kuantitatif binary,
• pendekatan kuantitatif berjenjang, dan
• pendekatan kuantitatif berjenjang bertimbang.

Untuk lebih lengkapnya, silahkan baca: Analisis Overlay Menggunakan Sistem Informasi Geografis

Berikut ilustrasinya:

Analisis kedekatan (proximity analysis)

Analisis kedekatan merupakan salah satu cara untuk menganalisis lokasi objek dengan mengukur jarak antara objek tersebut dengan objek lainnya.

Analisis ini cukup sering digunakan, terutama untuk melihat daerah buffer dan juga menghitung “jarak terhadap”.

Beberapa jenis fungsi yang dapat dimanfaatkan untuk analisis ini adah:

• Buffer (data vektor)
• Euclidean distance (data raster)

Analisis jaringan (network analysis)

Analisis jaringan (network analysis)  merupakan salah satu analisis SIG yang digunakan untuk melakukan analisis terhadap pergerakan.

Teknik ini dilakukan objek berupa garis. Syarat yang diperlukan dalam teknik ini adalah garis yang merupakan obyek analisis harus merupakan sebuah sistem jaringan yang tidak boleh terputus.

Beberapa hal dalam analisis ini adalah aplikasi untuk:

• menentukan rute optimum
• penentuan akses fasilitas terdekat
• penentuan fasilitas pelayanan.

Untuk lebih lengkapnya, silahkan baca: Network Analysis Menggunakan Sistem Informasi Geografis

Berikut ilustrasinya:

Analisis medan (terrain analysis)

Analisis medan dilakukan dengan menggunakan analisis tiga dimensi (3D).

Analisis medan bertolak dari pada asumsi bahwa perbedaan ketinggian setiap titik di permukaan bumi akan menyebabkan perbedaan karakteristik antar titik-titik tersebut.

Dengan demikian, data utama untuk proses ini adalah data-data yang memiliki informasi ketinggian seperti titik-titik tinggi, garis kontur, serta Digital Elevation Model (DEM).

Dalam prakteknya, analisis medan dilakukan pada format raster, menggunakan data DEM.

Biasanya, hasil analisis medan digunakan kembali untuk dimanfaatkan sebagai input data analisis dan pemodelan lebih lanjut.

Beberapa contoh hasil analisis medan adalah:

• Hillshade (shaded relief)
• Slope
• Aspect
• Viewshed
• Curvature

Lebih lengkapnya, silahkan baca: Analisis Tiga Dimensi Menggunakan Sistem Informasi Geografis

Analisis hidrologi

Model hidrologi dapat diturunkan dari data kontur dengan meperhatikan sifat air yang mengalir dari titik yang lebih tinggi. Dengan pembuatan model 3D berformat raster, analisis hidrologi dapat dilakukan. Analisis ini terutama untuk melakukan analisis terhadap pola aliran suatu daerah. Dari pola alirannya, dapat diidentifikasi karakteristik daerahnya.

Analisis medan juga digunakan untuk analisis hidrologi, meliputi penentuan:

• Arah aliran
• Akumulasi aliran
• Basin dan batas daerah aliran sungai

Statistik spasial (spatial statistics)

Statistik spasial digunakan untuk menganalisis distribusi, pola, proses, dan hubungan spasial.

Statistika spasial memiliki perbedaan dengan statistika pada umumnya.

Meskipun mungkin ada kesamaan, statistik spasial unik karena dikembangkan secara khusus untuk digunakan dengan data spasial, dengan mempertimbangkan perhitungan spasial langsung dalam perhitungan statistikanya.

Contoh pemakaian analisis statistik spasial antara lain:

• Analisis pola spasial
• Geostatistik
• Analisis klaster
• Regresi spasial

Analisis spasial dan data spasial

Tipe data yang berbeda biasanya memerlukan cara analisis spasial yang berbeda, terutama apabila menggunakan perangkat lunak.

Model data yang berbeda juga memerlukan cara analisis yang berbeda.

Jenis operasi dalam SIG berdasarkan model data spasial dapat dilihat pada tabel di bawah ini:

Penutup

Analisis spasial digunakan untuk memahami dunia dengan segala kompleksitasnya.

Melalui artikel ini kita belajar mengenai apa itu analisis spasial meliputi pengertiannya, fungsi dan tujuan, serta metode dan tekniknya.

Analisis spasial telah terbukti sangat efektif untuk berbagai keperluan, seperti mengevaluasi kesesuaian lokasi tertentu untuk tujuan tertentu, memperkirakan dan memprediksi suatu fenomena, mendeteksi dan memahami perubahan, mendeteksi pola penting yang tersembunyi, dan masih banyak lagi.