35 0 3 MB
SISTEM MAKLUMAT GEOGRAFI (GIS) GEOGRAPHICAL INFORMATION SYSTEM Sr Mustaffa Bin Anjang Ahmad, D.Eng FKAAS, UTHM
1
Kandungan Objektif kursus Pengenalan Kepada GIS Apakah itu GIS Definisi GIS Apakah yg dimaksudkan dengan Data Mengapa GIS penting & diperlukan Mengapa GIS begitu hangat dibincangkan Kerjasama & Teknologi penyumbang kpd pembangunan GIS
2
Kandungan Komponen, Perkakasan dan Perisian GIS Komponen Utama GIS Perkakasan GIS Perisian GIS Evolusi Perisian GIS Jaringan Komunikasi (network) Pemilihan Perisian GIS Pembangunan & Perlaksanaan GIS Strategi Perlaksanaan GIS
Apakah itu GIS
Singkatan kepada Geographical Information System (sistem maklumat geografi)
Teknologi terkini berasaskan komputer, membantu memproses data geografi bagi menghasilkan maklumat pemetaan secara digital serta menganalisa sesuatu perkara yang terdapat diatas muka bumi.
Bukan GIS
GPRS (General Packet Radio Service) GPS (Global Positioning System)
Peta Statik
Peralatan kpd GIS
Output/ penghasilan dari GIS Sbg. gambaran selepas di analisis
Pakej Perisian
E-map (JUPEM)
7
Definisi GIS Input
Satu sistem yang mengandungi :
Proses
(manipulasi & analisis)
Output (Paparan Maklumat)
Perkakasan Perisian Prosidur yg direkabentuk utk
Menyokong – pemerolehan, pengurusan, manipulasi, analisis, permodelan dan paparan data geografi Penyelesaian masalah – perancangan, pengawalan, pemantauan serta pengurusan yg kompleks
Definisi GIS
GIS is a System of computer software, hardware and data, and personnel to help manipulate, analyze and present information that is tied to a spatial location (www.esri.com/getting_started/about-gis.html)
spatial location– usually a geographic location information– visualization of analysis of data system– linking software, hardware, data personnel– a thinking explorer who is key to the power of GIS
Keperluan GIS Mengapa GIS diperlukan? • GIS mampu memberi maklumat yang cepat dan berkualiti untuk membuat keputusan yang baik tentang penggunaan ruang. Penyimpanan data dalam GIS akan membawa kepada himpunan, penyimpanan dan penyebaran data yang lebih efektif. •
Kelebihan GIS Berbanding Dengan Sistem Manual •Data dalam bentuk digital membolehkan ia disimpan dengan piawai dan padat. •Perolehan (retrieving) data lebih banyak dan pantas. Berkeupayaan membuat analisis komponen ruang (spatial) dan bukan ruang (atribut) dengan bersepadu •Mampu menganalisis beberapa jenis data serentak. Mampu membuat analisis yang kompleks. •Dapatan kembali maklumat bukan ruang boleh dibuat melalui kedudukan objek. •Maklumat geografi dapat dipaparkan dalam bentuk baru yang lebih memberansangkan.
GIS: BARU DAN LAMA GIS TRADISIONAL
ALAT MELUKIS PETA
MESIN TAIP
SECARA MANUAL
GIS BARU KOMPUTER
PEMPLOT
CD-ROM
Faktor-faktor Yang Menyokong Perkembangan GIS •
• •
•
Kemajuan pesat teknologi komputer dan bidang-bidang lain berkaitan seperti kecepatan Unit Pemprosesan Pusat (CPU), pengecilan saiz komputer, peningkatan saiz memori, dan perkembangan sistem pengurusan pangkalan data. Revolusi kuantitatif analisis ruang dalam bidang geografi ekonomi, geografi fizikal dan sebagainya. Kesedaran tentang masalah alam sekitar dan pelbagai masalah sosial serta potensi menggunakan GIS untuk membantu menyelesaikan masalah tersebut. Kebolehan GIS dalam mengurus data ruang dan persebahan grafik yang menarik di skrin komputer.
Faktor-faktor Yang Melambatkan Perkembangan GIS 1. Kekurangan 2. 3. 4. 5.
6. 7.
8. 9. 10. 11. 12.
pemetaan berdigit Kekurangan data berdigit Tiada kesedaran di kalangan bakal pengguna Halangan terhadap teknologi baru Liputan data Penilaian faedah dan kos Pembangunan teknologi yang melibatkan GIS Sumber kewangan untuk penyelidikan Tenaga mahir Kekurangan nasihat yang sewajarnya Pelaksanaan secara sendiri Masalah pengurusan
Subsistem GIS
Daripada definisi berkenaan GIS, kita bolehlah merumuskan bahawa GIS terbahagi kpd 4 subsistem yg utama :
Data
Pengurusan Data
Proses (manipulasi & analisis)
Output (Paparan Maklumat)
1. Perolehan Data • •
•
• •
Data terbahagi kepada dua jenis iaitu DATA SEKUNDER dan DATA PRIMER. Data sekunder ialah data sedia ada. Contoh peta lama, foto udara, rekod fail lama, imej Remote Sensing, data berdigit SEDIA ADA. Data primer ialah data mentah yang dicerap terus di lapangan sama ada melalui kaedah pemerhatian dan soal selidik/temubual. Jenis data yang perlu diambil bergantung kepada gunapakai GIS dan sumber kewangan yang ada. Setelah data dikumpul, proses pra (awalan) pemprosesan seperti pendigitan, pembinaan topologi, transformasi unjuran, penukaran format dan sebagainya perlu dilaksanakan.
2. Pengurusan Data •Pengurusan data mengawal kewujudan dan capian kepada pangkalan data. Ini memerlukan kepada sistem bantuan pengurusan pangkalan data.
•Dalam sistem bantuan pengurusan pangkalan data, pelbagai bentuk pengurusan data dijalankan supaya pengurusan lebih teratur dan praktikal. •Fungsi ini termasuklah kemasukan, kemaskini, perolehan semula dan penghapusan data. : Contohnya penghapusan batu sempadan apabila dua lot tanah disatukan, tidak dibenarkan jika batu sempadan tersebut masih digunakan oleh lot tanah yang lain. Pengurusan data juga memerlukan penjagaan keselamatan data. •Untuk tujuan keselamatan data, prosedur perlu disediakan untuk pelbagai jenis pengguna menggunakan sistem dan mendapatkan data.
3. Penganalisaan Data •
Penjanaan maklumat baru menggunakan data yang tersimpan.
•
Contohnya kawasan yang sesuai untuk mendirikan sekolah ditunjukkan berasaskan jenis tanah,kawasan industri dan jalan raya. Proses analisis data adalah bergantung kepada syarat (kriteria) yang dikehendaki oleh pengguna. Antara contoh operasi ke atas penganalisaan ke atas data ialah buffer, pertindihan data (overlay), gabungan data (union) dan sebagainya.
•
•
4. Persembahan Data •Merupakan
proses di mana maklumat terjana disampaikan kepada pengguna. • Antara cara persembahan maklumat adalah melalui skrin komputer, alat pemplot dan pencetak. • Maklumat juga boleh disimpan dalam bentuk digital untuk memudahkan proses selanjutnya seperti input data untuk suatu sistem yang lain. •
Oleh itu, format data memainkan peranan penting untuk membolehkan data tersebut dibaca oleh sistem yang lain.
Apakah yang dimaksudkan dengan Data
Data merupakan fakta mentah dimasukkan kedlm sistem utk diproses & dipaparkan sebagai maklumat
Maklumat yg dihasilkan membantu pembuat keputusan, perancangan, pengawalan, pemantauan & pengurusan
Data meliputi 70-80% kos pembanguan GIS
Apakah yang dimaksudkan dengan Data
Data Spatial : Data ruang/ data kawasan
Data Attribut : Ciri-ciri/ sifat-sifat data spatial
Sifat-sifat data memerlukan :
Ketepatan Kekinian Keboleh percayaan
Apakah yang dimaksudkan dengan Data
Spatial adalah istilah yang mewakili setiap objek/simbol didlm peta = objek sebenar dibumi.
Apabila spatial ini di dokumentasikan dalam pelbagai bentuk/kaedah, ianya dipanggil data.
Apakah yang dimaksudkan dengan Spatial 3 Bentuk spatial
JARINGAN : Jln raya/ J_Keretapi/ Kabel Elektrik dsb) Bergerak : Kereta/ Kapal/ Kapal Terbang/ Ikan Dsb
Tetap : Lot @ Polygon/ Bgn/ Daerah/ pokok dsb
Lot 1234
Apakah yang dimaksudkan dengan Data Pecahan Data Spatial
Negeri
Daerah
Mukim
Seksyen
14
000
44
063
14
000
05
000
Attribute : Data Daerah
Data Spatial
Lot
Luas
J_Lot
J_HkMlk
1065
6.562e
FT
Geran
217
86.31m2
QT
HS(D)
Attribute : Data Parcel/ Lot
15
Apakah yang dimaksudkan dengan Data ID_Bgn
1. Bangunan
Nama_bgn
J_^Tkt
Jenis
ID_Lot
10012
Wisma A
44
Perdagangan
0011
10013
Kenari Apt
30
Kediaman
0012
Attribute : Bangunan
2. Garisan Lot ID_Lot
3. Lot-lot
No. Lot
Luas
J_Lot
0011
3214
1000.00
FT
0012
3215
1200.00
FT
Attribute : Lot-lot
4. Parcel
5. Imej
ID_Lot
No. Lot
Luas
J_Lot
0011
51520
100.00
QT
0011
51521
100.00
QT
Attribute : Parcel
ContohPerwakilan Data GIS ID_Tnh 1065
Luas 6.562e
217
J_Tnh Gambut
86.31m2
Pasir
Nilai_PH 5 4
Data Mengenai Jenis Tanah
Lot
Luas
Nilai
J_Tnh
1065
6.562e
100,000
Pertanian
217
86.31m2
60,000
Kediaman
Data Penilaian
Model Data Raster Data Vektor Vektor Titik
Raster Titik
Garisan
Garisan
Polygon
Polygon
vs
18
Model Data Raster Data Vektor
vs
Vektor (kebaikan)
Raster (kebaikan)
Menghampiri objek sebenar atas bumi Bertepatan dgn kaedah pemetaan @ kartografi Cekap, cepat & tepat bagi lukisan grafik Fleksible bagi uruskan entiti spatial
Struktur data yg mudah Tindihan & gabungan data remote sensing mudah Pelbagai analisis spatial dapat dilaksanakan Teknologi murah & giat dibangunkan
Model Data Raster Data Vektor
vs
Vektor (Kelemahan)
Raster (Kelemahan)
Struktur data yang kompleks Tindihan peta juga kompleks Simulasi sukar dilaksanakan Paparan & laporan lambat Teknologi mahal
Jumlah data yang besar Saiz sel yang besar mengurangi ketepatan Hasil peta agak kasar Sukar membentuk hubungan/ jaringan Tranformasi agak rumit
Sumber Data Nasional GIS MaGDI (Malaysian Centre for Geospatial Data Infrasructure) Nalis
Jabatan Ukur & Pemetaan (JUPEM) Pusat Remote Sensing Negara (MACRES) Jabatan Pengairan & Saliran Jabatan Kerja Raya Jabatan Perangkaan Jabatan Pertanian Jabatan Perhutanan Jabatan Alam Sekitar Jabatan Kaji Bumi Pihak Berkuasa Tempatan Jabatan Penilaian & Perkhidmatan Harta Perkhidmatan Kajicuaca Malaysia
Sumber
Data GIS
Memerlukan data berbentuk digital Sumber data ?
Imej Satelit (remote sensing) Fotoudara Peta-peta (cadastral JUPEM) Rekod-rekod jabatan & Laporan Pangkalan Data
Jenis-jenis Data GIS -Satelit
23
Satelit Semasa Nama
Negara
Kegunaan
Tahun
Ketepatan
NAVSTAR
USA
GPS
1993
1cm – 100m
SPOT
France
EarlyBird QuickBird
USA
Landsat USA Thematic NASA Mapper
RS
10m – 25m
1986
RS
RS
1997 & 1998 -
0.8m – 3m >
250m
Jenis-jenis Data GIS Fotoudara
Jenis-jenis data GIS : Pelan/peta/rekod/dbase
Lot
Luas
Nilai
J_Tnh
1065
6.562e
100,000
Pertanian
217
86.31m2
60,000
Kediaman
Data VIS
Anggaran Kos Perolehan Data Kurang Mahal
Satelit/ Remote Sensing Peta & Data digital sediada Fotogrametri GPS Ukur di lapangan
RM1.00
Satelit
RM100.00
Peta & Data Digital Fotogrametri
Global Positioning System +/- RM1,000
Lapangan 1cm
1m
20m
30m
Kurang tepat
Output Maklumat GIS
Panduan Jalanraya GPS utk Kenderaan Perdagangan/ Awam Mencari jalan terdekat Mengira jarak perjalanan & kos bahanapi Masa perjalanan
Output Maklumat GIS
Peta Guna tanah ‘Landuse Map’ DBKL Akan datang JPPH mampu menyediakan Peta Guna Tanah menggunakan maklumat sediada (VIS).
Output Maklumat
GIS
ng… GIS + VIS Akan Datan Peta Penila ian Hartanah ap) (Valuati on M
Petunjuk RM350 – RM500 m2
< RM150 m2
RM250 – RM350 m2 RM150 – RM250 m2
30
Output Maklumat GIS
Akan Datang… GIS + VIS
Contoh Output Data GIS
Visual 3D/ pandangan perspektif
Contoh Output Data GIS
Projek Pembinaan Empangan di Hutan Simpan Kenaboi (Gelemi Lemi) Terletak di Utara Negeri Sembilan, Daerah Jelebu Longitude 439000 – 450000mE Latitude 330000 – 340000mN
Contoh Output Data GIS
Akan Datang… GIS boleh dibawa kemana-mana
GAMBARAN DATA PILIHAN ANDA ? :
Negeri Johor Kedah Kelantan Melaka
Penduduk (1991) 2,074,297 1,304,800 1,181,680 504,502
JADUAL DATA?
ATAU PETA?
SOALAN: LOKASI 10
TIMUR 11
12
X
SELATAN
3
4
Z 5
Y
DI MANAKAH OBJEK X? JAWAPAN: X = 3B SELATAN, 12B TIMUR
APAKAH YANG TERDAPAT PADA SESUATU LOKASI? CONTOH: APAKAH YANG TERDAPAT DI 5B SELATAN, 11B TIMUR? JAWAPAN: Y
SOALAN ATRIBUT:
1.
NO.
KAWASAN(HEKTAR)
PEMILIK
KOD CUKAI KUALITI GALIAN
1
100,000
TALATU
B
TINGGI
2
50,100
BRAUDO
A
SEDERHANA
3
90,900
BRAUDO
B
RENDAH
4
40,800
ANUNKU
A
RENDAH
5
120,200
SILIMA
B
TINGGI
PENERANGAN ATRIBUT CONTOH: APAKAH ATRIBUT BAGI ITEM 2?
2.
DI MANAKAH SESUATU SENARIO WUJUD? CONTOH: SIAPAKAH YANG MEMPUNYAI KUALITI GALIAN YANG TINGGI?
….SOALAN: RELATIONAL DATABASE NO.
KAWASAN(HEKTAR)
PEMILIK
KOD CUKAI
KUALITI GALIAN
1
100,000
TALATU
B
TINGGI
2
50,100
BRAUDO
A
SEDERHANA
3
90,900
BRAUDO
B
RENDAH
4
40,800
ANUNKU
A
RENDAH
5
120,200
SILIMA
B
TINGGI
3.
PEMILIHAN SESUATU KAWASAN (BERDASARKAN SYARAT-SYARAT) CONTOH: ITEM MANAKAH YANG MEMPUNYAI a)
KAWASAN >40,000 HEKTAR
b)
PEMILIK: BUKAN SILIMA
c)
KOD CUKAI: B
d)
KUALITI GALIAN: TINGGI
SOALAN: CORAK DAN HUBUNGAN X
Z
Z
Y X
Y Y X
Z
Z
1. ADAKAH OBJEK X DIDAPATI DALAM CORAK? YA, DALAM BENTUK GARISAN DARI BARAT LAUT KE TENGGARA
2. ADAKAH TERDAPAT HUBUNGAN ANTARA X DAN Y? YA, Y SENTIASA BERDEKATAN DENGAN X
3. APAKAH CORAK SPATIAL ATAU FUNGSI LAIN YANG WUJUD? OBJEK Z SENTIASA BERADA BERDEKATAN GARIS TEPI DAN SAIZNYA BERTAMBAH BESAR DARI BARAT KE TIMUR
SOALAN: TREND A C
B
A B
C
1980
D 1990
1. BAGAIMANAKAH PERUBAHAN A,B DAN C DARI TAHUN 1980 KE TAHUN 1990? A: SAIZ BERTAMBAH B: SAIZ BERKURANGAN DAN KEDUDUKAN BERUBAH
C: BENTUK BERUBAH
2. APAKAH YANG BERUBAH SEJAK TAHUN 1980? A DAN B MENGALAMI PERUBAHAN SAIZ
LOKASI B BERUBAH C BERUBAH BENTUK PERTAMBAHAN ITEM D
Mengapa GIS penting & diperlukan Membantu pihak Pengurusan Tertinggi menyelesaikan masalah berkaitan geografi GIS boleh integrasi dgn lain-lain maklumat dlm satu kerangka/sistem & membuat analisis & statistik Memaparkan maklumat geografi secara digital, pantas, bermaklumat
Berkongsi data & sistem maklumat dari jabatan/agensi lain ‘On screen valuation’
Mengapa GIS Begitu Hangat Diperkatakan GIS memberi hasil pulangan yang lumayan serta tinggi nilai teknologi/ maklumat geografinya
GIS merupakansatu aset/perkakasan penting untuk kita mentadbir, memahami, dan mengenali planet bumi
Permintaan yang tinggi bagi sistem GIS dan pendidikan GIS
Benifits
Kerjasama dan teknologi yang meyumbang kepada pembangunan GIS Pengkongsian/ Kerjasama badan- badan kerajaan (data) Membangunkan pelbagai sumber Maklumat IT Data Hardcopy > Data digital Pemahaman yg mendalam dalam subjek geografi & sains komputer
Komponen,Perkakasan & Perisian GIS
Dalam topik ini, akan diterangkan hal-hal berkaitan perkakasan, perisian dan Komponen GIS Jaringan Komunikasi diantara perkakasan Perisian GIS – Jenama, sistem pengendalian & harga
Komponen Utama GIS Prosidur Personnel
Sumber Manusia
Data Perisian Perkakasan Perkak Window 98/ NT/ UNIX dBase/ Oracles/ Ingres
Workstations Plotter
Laptop Server
Maklumat
Komponen Utama GIS •Data – sebagai input utk GIS •Maklumat – Output dari GIS •Prosidur-prosidur – Peraturan/garis panduan dalam melaksanakan kerja-kerja GIS •Perkakasan – Peralatan yang diperlukan •Perisian – OS (UNIX,98,NT,) DBMS (Oracle, Ingres, dBase, Access) GIS (MapInfo, ArcView, ReGIS, Integraph)
•Aplikasi (Sosial, Ekonomi & Pertahanan) Sumber Manusia – Kakitangan/ Perjawatan
Komponen utama GIS : Aplikasi
Sosial (Pendidikan, Kesihatan, Agama, Bomba dan Alam Sekitar) Ekonomi (Pertanian, Perhutanan, Geologi, Perlancongan, Hartanah, Pos, Pengangkutan & Perniagaan) Pertahanan (Angkatan Tentera & Polis)
Aplikasi – Ekonomi Land Parcel-Based Zon dan perancangan kawasan JPPH & PBT (Land Acquisition) Kesan Alam Sekitar Bekalan Asas (elektrik & air)
Pembahagian
Aplikasi – Ekonomi Natural Resource-Based Pengairan,
Kawasan rekreasi, Kawasan banjir, berpaya, pertanian, perhutanan Analisis Kesan Bencana Alam (EIA – Environmental Impact Analysis) Penempatan Analisa
Loji Kimia & toksik
kehidupan liar dan plan perpindahan
Aplikasi – Ekonomi Pengurusan Kemudahan Awam Alamat
untuk sektor perumahan Perancangan jadual & perjalanan kenderaan Lokasi analisis & pemilihan tapak Pelan pembangunan darurat dan pelan tindakan
Perkakasan & Perisian GIS
Terdapat 3 komponen penting Data (telah dibincangkan) Teknologi (perkakasan & perisian) Manusia
Perkakasan Perisian GIS Pencetak
Komputer/ Server
Output Data
Plotter
Scanner
Input Data Storan
Disket
DVD
CD-R/W
Perkakasan & Perisian GIS Perkakasan GIS
Komputer/ Server RM4,000 hingga ratusan ribu Media Simpanan H/disk (gigabyte)
Thumb Drive (RM50 – RM300) Floppy disk (1.44Mb) Rewritable CD (650Mb) RM5 – RM15 + CD writer RM300 – RM1,000 Pita Magnetik – puluhan Mb Perisian – PKZIP/PKUNZIP, WINZIP
Display Motherboard CPU (Microprocesso Expansion cards r) Primary Power storage supply (RAM) Optical disc drive Secondary storage (HD) Keyboard Mouse Plotter/ Printer Digitizer
Perkakasan & Perisian GIS Perkakasan GIS
Pengimbas (scanner) Plotter/ Pencetak Pendigit/ digitizer (salin peta/ syit piawai)
RM4,000 hingga puluhan ribu Meja pendigit (bersaiz A0/A1) & tetikus khas (4/12/16 butang)
Perkakasan & Perisian GIS Perisian GIS
Sistem Operasi
Arcinfo, Arcview/ ArcIMS MapInfo GenaMap Smallworld Geo++ MapObject dll
Windows NT Unix Linux Windows 95/98/XP/7
Perkakasan & Perisian GIS Evolusi Perisian (Generasi 1 - hujung 70an)
Idrisi, MAP GRASS Sistem tidak menyokong kawalan semasa Tidak mampu mengendali data spatial yg besar Data-data disimpan berasingan (spatial & spatial) Raster Imej
Perkakasan & Perisian GIS Evolusi Perisian (Generasi 2-Pertengahan 80an)
ArcInfo, GenaMap, MapInfo
Kelemahan dahulu diperbaiki Persembahan yang menarik Sentiasa diperbaharui (upgrade version) Berkebolehan dlm analisis & statistik Gabungan Raster & Vektor
Perkakasan & Perisian GIS Evolusi Perisian (Generasi 3)
Smallworld, LaserScan, Geo++, TIGRIS, GeoTropics Object Oriented GIS Teknologi baru/ terkini, canggih & terbaik Definisi – Sukar, memerlukan pengetahuan yg tinggi dlm pengaturcaraan komputer & DBMS
EVOLUSI PERISIAN (Generasi ke-4)
?????
Organisasi • Organisasi atau orang yang merekabentuk, membangun dan menggunakan GIS. • Kepakaran dalam mengendalikan GIS penting untuk menolong mewujudkan suatu sistem yang berjaya. • Pengguna yang menggunakan GIS perlu mendapat pengetahuan GIS supaya memahami konsep dalam pengurusan
Strategi Perlaksanaan GIS
Mengenalpasti masalah & kesedaran teknologi Keadaan semasa; masalah sistem sediada Fahami GIS; apa yg dpt dilaksanakan & adakah boleh selesaikan masalah jabatan Sokongan 100% Skop Aplikasi Dpt menguasai teknologi/ ilmu GIS dari pembekal (Perpindahan Teknologi ICT) Kakitangan berkemahiran tinggi & terlatih Kesinambungan
Pemilihan Perisian GIS
Perancangan, kewangan & kepakaran Skop jangka panjang & pendek serta pulangan/hasilnya pada agensi Nasihat – MaGDI, penyelidik Seminar/ demonstrasi dari pembekal GIS Jenis keperluan GIS perlu ditentukan (sosial/ Ekonomi/ Pertahanan)
Conclusions • Advantages of GIS – Exploring both geographical and thematic components of data in a holistic way – Stresses geographical aspects of a research question – Allows handling and exploration of large volumes of data – Allows integration of data from widely disparate sources – Allows analysis of data to explicitly incorporate location – Allows a wide variety of forms of visualisation
• Limitations of GIS – Data are expensive – Learning curve on GIS software can be long – Shows spatial relationships but does not provide absolute solutions – Origins in the Earth sciences and computer science. Solutions may not be appropriate for humanities research
Rujukan Sumber Rujukan
Universiti Teknologi Malaysia – Fakulti Kejuruteraan & Sains Geoinformasi/ CGIA (Centre for Geographical Information & Analysis) MacGDI (Malaysian Centre for Geospatial Data Infrasructure) www.esri.com
Sekian, terima kasih