LAPORAN

SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

“Sistem GIS Berbasis Web untuk Pengumpulan Data Lapangan

secara Real-Time menggunakan Mobile Phone”

Oleh:

I Putu Ery Handika (0908605031)

Putu Topan Pribadi (0908605055)

Jurusan Ilmu Komputer

Program Studi Teknik Informatika

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Udayana

2012

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Ida Sang Hyang Widhi Wasa yang

telah memberikan rahmat serta karunia-Nya kepada kami sehingga kami berhasil

menyelesaikan Laporan ini tepat pada waktunya.

Kami menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna, oleh karena

itu kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun selalu kami

harapkan demi kesempurnaan laporan ini.

Akhir kata, kami sampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah

berperan serta dalam penyusunan laporan ini dari awal sampai akhir.

Jimbaran, 27 Maret 2012

Penulis,

i

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR..........................................................................................................i

DAFTAR ISI.......................................................................................................................ii

BAB I

PENDAHULUAN..............................................................................................................1

1.1. Latar Belakang..............................................................................................................1

BAB II

PEMBAHASAN.................................................................................................................3

2.1. Sistem GIS Berbasis Web dan Pengumpulan Data Lapangan secara Real-Time.........3

2.1.1. Cara Kerja............................................................................................................3

2.1.2. Modus Survei......................................................................................................6

2.2. Studi Kasus...................................................................................................................6

2.2.1. Sebelum Penelitian di Lapangan.........................................................................7

2.2.2. Selama Penelitian di Lapangan...........................................................................7

2.2.3. Setelah Penelitian di Lapangan...........................................................................8

2.3. Hasil & Diskusi...........................................................................................................10

BAB III

PENUTUP.........................................................................................................................12

3.1. Kesimpulan.................................................................................................................12

3.2. Saran...........................................................................................................................12

DAFTAR PUSTAKA.......................................................................................................13

ii

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Baru-baru ini, penggunaan perangkat komunikasi mobile, seperti smartphone dan

telepon selular, dalam pengumpulan data lapangan semakin meningkat karena tertanam

Sistem Posisi Global (GPS) dan Wi-Fi Inter-net akses. Akurat, tepat waktu dan berguna di

bidang pengumpulan data diperlukan untuk manajemen bencana dan respon yang cepat

dalam keadaan darurat. Pada artikel ini, kami memperkenalkan sistem GIS berbasis web

untuk mengumpulkan data lapangan dari ponsel pribadi melalui Post Office Protocol POP3

mail server. Tujuan utama dari artikel ini adalah untuk menunjukkan real-time metode

pengumpulan data untuk siswa menggunakan ponsel mereka untuk mengumpulkan data di

lapangan pada waktu yang tepat dan berguna, baik dalam penelitian individu atau kelompok

pada penelitian di skala lokal atau global.

Pengumpulan data Geospasial adalah salah satu tugas penting bagi banyak pengguna

informasi spasial. Pengumpulan Data Geospasial meliputi data penginderaan jauh, data

lapangan dan GIS proses konversi data lainnya dalam rumah (yaitu pemindaian,

Georeferencing, digitasi, dll). Diantaranya, pengumpulan data lapangan adalah salah satu

langkah pertama untuk ruang informasi pengguna tertentu, terutama bagi ahli geografi, ahli

geologi, ahli biologi, ilmuwan tanaman, ahli ekologi, dll. Pengumpulan data lapangan

diperlukan karena beberapa alasan, seperti mengumpulkan Ground Control Points (GCPs),

mengumpulkan data ketepatan bumi untuk validasi hasil, mengumpulkan situs tanah yang

terkontaminasi, spesies tumbuhan atau hewan, dan mengumpulkan pandangan publik untuk

analisis pasar ritel untuk menganalisis pola distribusi spasial dari objek dan informasi di

atribut yang terkait. Pengumpulan data yang akurat juga diperlukan untuk analisis data

spasial yang memadai dan pengambilan keputusan yang tepat.

Pengumpulan data lapangan secara tradisional (dengan kata lain menggunakan pena

dan kertas) adalah pekerjaan yang memakan waktu dan beban yang sangat besar. Sebagai

contoh, kita perlu mempersiapkan suatu tempat, mengumpulkan dataset tambahan, dan

dokumen lainnya. Ini tidak praktis untuk digunakan dalam pengumpulan informasi bencana

secara real-time, yang terjadi di tempat-tempat tak terduga dan membutuhkan tanggap darurat

yang cepat. Namun, perkembangan terakhir di telpon komunikasi, Global Sistem Navigasi, 1

Internet dan perangkat komputasi portabel seperti netbook atau Ultra Personal Komputer

Handphone (UMPC) memungkinkan kita untuk melakukan pengumpulan data lapangan pada

waktu yang tepat. Terlebih lagi, di bawah pengaturan client-server untuk pengumpulan data

lapangan, pengguna lapangan dapat mengambil keuntungan dari repositori digital yang

disiapkan untuk pengumpulan data (seperti basemap, citra satelit dan data tambahan lainnya),

serta sumber daya informasi lebih lanjut tersedia secara umum melalui web. Sebagai contoh,

penggunaan Web Map Service (WMS) untuk mengakses Google Maps atau Bing Maps

Microsoft data dari aplikasi GIS melalui antarmuka HTTP. Hal ini dapat memberikan Google

Map atau Bing Maps Microsoft data gambar untuk setiap aplikasi GIS yang dapat

menggunakan layanan WMS untuk data raster. Hal ini dapat menghemat waktu untuk

persiapan basemap dan tugas pengolahan gambar lainnya.

Dalam tulisan ini, kita membahas pengumpulan data lapangan dengan GPS yang

tertanam di ponsel pribadi dan layanan POP3 mail. Kami juga membangun sistem GIS

berbasis Web untuk mengintegrasikan, menyimpan, berbagi dan mengambil data yang

dikumpulkan secara real-time, yang dapat digunakan misalnya dalam pengumpulan data

mitrologi (yaitu suhu permukaan, kecepatan angin / arah) dan informasi kerusakan di daerah

bencana di berbagai lokasi. Tujuan utama pembangunan ini adalah untuk mengumpulkan data

lapangan secara efektif, tepat waktu, praktis dan hemat biaya.

2

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. Sistem GIS Berbasis Web dan Pengumpulan Data Lapangan secara

Real-Time

2.1.1. Cara Kerja

Kami telah mengembangkan software pribadi pengumpulan data lapangan yang

disebut Ultra Mobile GIS Field (UM-FieldGIS) untuk UMPC atau Netbook komputer, untuk

mengumpulkan data lapangan baik menggunakan Google Maps atau peta terinstal (PIM).

UM-FieldGIS memungkinkan pengguna untuk membuat, mengedit dan memodifikasi

penelitian dan melampirkan informasi multimedia. Namun, UMPC atau Netbook komputer

dan akses layanan internet WiFi yang mahal dan tidak cocok untuk siswa. Kita perlu

menemukan cara alternatif untuk mengumpulkan data lapangan yang berguna dan tepat

waktu dengan biaya rendah, seperti menggunakan ponsel pribadi.

Gambar 1

3

Gambar 1 diatas menunjukkan desain sistem rinci pengumpulan data di lapangan

menggunakan ponsel pribadi. Pada dasarnya sistem ini dapat dibagi menjadi tiga bagian yaitu

Pendataan Lapangan, Proses Otomatisasi dan Pengguna Akhir. Pengumpulan data lapangan

mencakup ponsel yang telah tertanam GPS atau ponsel + GPS. Semua fungsi dari menerima

mail, injeksi data dan proses konversi format akan dilakukan secara otomatis, yang disebut

Proses Otomatisasi. Akhirnya bagian antarmuka Pengguna Akhir dengan Web-GIS untuk

mendownload data penelitian, visualisasi data GIS dan melakukan fungsi-fungsi analisis

spasial melalui browser Web-GIS dengan biaya rendah, misalnya dengan menggunakan

ponsel pribadi.

Pengumpulan Data Lapangan: Kami memanfatakan ponsel yang telah tertanam

GPS yang biasanya mendukung penambahan pelayanan-pelayanan seperti Short Messaging

Service (SMS), Multi Messaging Service (MMS), e-mail dan akses Internet, wireless jarak

pendek (inframerah atau Bluetooth); serta aplikasi bisnis dan game, dan fotografi. Pengguna

diminta untuk mengetik format teks standar untuk mengumpulkan data. Sebagai contoh,

pengguna perlu menambahkan "/" karakter antara bidang dan menambahkan "," antara nilai-

nilai atribut (Gambar 2). Pesan teks yang telah ditetapkan akan dikirim ke alamat email

dengan subjek yang telah ditetapkan. Pengguna juga dapat melampirkan foto, sebanyak yang

diperlukan.

Gambar 2

4

Otomatisasi Proses: Pesan teks dibaca oleh server mail POP3 dan kemudian diubah

ke dalam format database Microsoft Access. Di bawah sistem Web-GIS, MS Access

Database diubah menjadi file ESRI Shape dan terintegrasi dengan dataset lain GIS, seperti

jalan, tapak bangunan, foto udara, dll

Pengguna Akhir: Pengguna dapat men-download data penelitian secara up-to-date

dalam format file ESRI Shape melalui Web-GIS browser mereka. Pengguna juga dapat

melakukan fungsi GIS dasar seperti pengukuran jarak, menemukan fasilitas toilet dalam jarak

pencarian ditentukan pengguna, pelabelan nama atribut, menghubungkan antara catatan

penelitian dan peta, dan melihat file gambar terlampir melalui browser Web-GIS (Gambar 3)

Gambar 3

Keseluruhan sistem dibangun pada Microsoft ASP.NET dengan AJAX Extension dan

VDS Technologies (Komponen Web Mapping untuk ASP.NET). ASP.NET adalah sebuah

aplikasi web framework yang dipasarkan oleh Microsoft yang dapat digunakan programmer

untuk membangun website dinamis, aplikasi web, dan XML layanan web. AJAX (Asyn-

chronous Java Script dan XML) adalah grup yang saling terkait pengembangan teknik web

yang digunakan pada sisi client untuk membuat aplikasi web interaktif. Dengan AJAX,

aplikasi web asynchronous dapat mengambil data dari server di latar belakang tanpa

mengganggu layar dan tindakan dari halaman yang ada. Penggunaan teknik AJAX telah

5

menyebabkan peningkatan interface interaktif dan dinamis di halaman web. AspMap untuk.

NET dari VDS Technologies adalah satu set tinggi komponen kinerja web pemetaan dan

kontrol untuk embedding peta dalam aplikasi ASP.NET.

2.1.2. Modus Survei

Sistem ini dapat digunakan baik untuk individu atau survei kelompok (Gambar 4).

Modus survei individu sangat ideal untuk setiap pengguna untuk mengumpulkan survei data

lapangan mereka sendiri untuk tujuan tertentu, dan modus survei kelompok sangat ideal

untuk pengumpulan informasi secara real-time seperti permukaan temperatur, kecepatan arah

mata angin, gempa bumi kerusakan informasi, dll, dan dapat beralih hanya dengan mengubah

"Type" lapangan. Misalnya, untuk survei individu "Type" lapangan mungkin nama awal

individu dan kemudian mereka dapat mengambil data mereka sendiri dengan menggunakan

bidang nilai ini. Untuk survei kelompok, "Type" lapangan mungkin merupakan kategori yang

sedang disurvei, seperti temperatur, penggunaan lahan, property batu atau tanah, dll.

Gambar 4

2.2. Studi Kasus

Setiap tahun, siswa melakukan survei lapangan untuk mengumpulkan informasi

tentang fasilitas umum yang ada seperti sepeda , parkir mobil, kondisi trotoar, pembuangan

6

sampah ilegal dan data lingkungan lainnya. Tahun ini, kami memperkenalkan sistem ini

kepada siswa untuk kursus survei lapangan mereka, yang merupakan bagian dari proyek GIS

Universitas. Dalam kursus lapangan dua hari ini, kami melakukan survei baik individu

maupun kelompok. Untuk survei individu, siswa secara individual mengumpulkan informasi

tertentu pada lokasi defibrillator eksternal otomatis (AED), pembuangan sampah ilegal,

tempat parkir sepeda ilegal, grafiti di tempat umum, trotoar rusak, jejak kaki buatan manusia

yang disebabkan oleh orang-orang berjalan di atas rumput dan yang lewat tanpa

menggunakan jalur sebenarnya. Kemudian informasi ini digunakan oleh administrator

universitas untuk menjaga pemandangan kampus dan mengelola fasilitas mahasiswa.

Sehubungan dengan survei kelompok, kami mengumpulkan suhu permukaan secara real-time

dengan informasi atribut lainnya, seperti kecepatan angin / arah dan penggunaan lahan

sekitarnya. Dalam studi kasus ini, empat anggota fakultas dan enam belas mahasiswa dari

Universitas Tsukuba, Jepang, dan dua anggota fakultas dan sembilan mahasiswa dari Cina

Selatan Normal University, Cina, berpartisipasi.

2.2.1. Sebelum Penelitian di Lapangan

Perencanaan ke depan penting untuk pengumpulan data lapangan yang memadai dan

sukses. Perencanaan tata ruang dan desain pengambilan sampel mencakup pengaturan di

mana dan atribut informasi apa yang akan dikumpulkan. Hal ini sulit atau tidak mungkin

untuk mengumpulkan kembali setelah pekerjaan lapangan telah dilakukan. Kami juga

menunjukkan penanganan GPS dan alat-alat survey lapangan lainnya. (Gambar 5)

Gambar 5

2.2.2. Selama Penelitian di Lapangan

Selama di lapangan, mahasiswa diwajibkan untuk mengirim data penelitian lapangan

dengan menggunakan GPS atau membaca koordinat dari GPS genggam. Untuk penelitian

individu (Gambar 6 (a) dan (b)), semua data siswa dikumpulkan di dalam kampus

berdasarkan informasi tertentu (yaitu lokasi kotak sampah, tempat parkir, dll). Untuk

7

penelitian kelompok (Gambar 6 (c)), kami membagi daerah penelitian dalam kelompok-

kelompok mahasiswa. Setiap kelompok diwajibkan untuk mengumpulkan suhu, kecepatan

angin / arah dan penggunaan lahan jenis informasi dalam tiga puluh menit interval. Anggota

Fakultas juga memantau status mereka menggunakan komputer Netbook dengan akses

internet nirkabel bersama dengan mereka (Gambar 7). Anggota Fakultas juga menawarkan

nasihat kepada siswa melalui komunikasi ponsel.

Gambar 6

Gambar 7

2.2.3. Setelah Penelitian di Lapangan

Setelah penelitian di lapangan, mahasiswa diwajibkan untuk mendownload data

penelitian melalui Web-GIS dan terbuka di Peta Arc ESRI di laboratorium (Gambar 8).

Proses ini meliputi mendownload data, mengimpor, format dan visualizing data di ArcMap.

Kami menggunakan Visual Basic for Applications (VBA) script untuk mengkonversi nilai-

nilai koma dipisahkan ke bidang atribut (Gambar 9).

8

Gambar 8

Gambar 9

Penempatan string juga dilakukan oleh VBA Script untuk mengganti teks singkat

untuk teks lengkap, seperti "Urb" menjadi "Urban". Hal ini karena kadang-kadang siswa

mengumpulkan data menggunakan pesan teks singkat untuk mengurangi kesalahan mengetik

dan waktu. Selanjutnya, siswa juga dapat memilih data mereka sendiri dengan memilih nama

mereka di kolom "Type". Berikut adalah script VBA kode untuk kolom Pemisahan kolom

dan format di ArcGIS menggunakan fungsi Kalkulator Lapangan.

‘Column Separation by Specific Character (,)

Dim tString() As String

9

tString = Split( [VALUE_01], ",")

tString(0)

Do again for other fields by changing the index

tString(1)

tString(2)

Trim(tString(3)) for text attribute field.

Trim removes the space before and after words.

‘Substitution by string

Dim tString As String

tString = Replace([C4], “ubn”, “Urban”)

tString

2.3. Hasil & Diskusi

Gambar 10 menunjukkan hasil data individu siswa penelitian lapangan, seperti

penentuan lokasi AED, tempat parkir sepeda dan kapasitas, bangku, lampu, jalan kaki ilegal,

dll. Hasil ini akan digunakan oleh para administrator universitas untuk meningkatkan kampus

dan kehidupan harian mahasiswa. Siswa juga dapat menemukan fasilitas toilet menurut jarak

pencarian didefinisikan oleh pengguna, dikenal sebagai closet facility analysis. Gambar 11

menunjukkan hasil survei terhadap permukaan suhu dan kondisi skitarnya yang terkait,

seperti kecepatan angin / arah dan jenis penggunaan lahan, diambil pada interval tiga puluh

menit dalam survei kelompok.

10

Gambar 10

Gambar 11

Faktor-faktor ini dapat bervariasi kuantitas suhu permukaannya. Dengan mengimpor data

grup survei ke program ArcGIS, mahasiswa dapat melakukan lebih banyak fungsi analisis

spasial.

11

BAB III

PENUTUP

3.1. Kesimpulan

Meskipun kami telah mengembangkan sistem Web-GIS untuk pengumpulan data

lapangan yang memungkinkan pengguna untuk langsung melihat basemaps, mendapatkan

koordinat dari peta, membuat survei baru dan masukan data melalui web browser dengan

menggunakan layanan akses internet nirkabel dan komputer Netbook, sampai sekarang

komputer Netbook, Smartphone dan layanan Internet nirkabel yang mahal dan tidak cocok

untuk keperluan pendidikan. Dalam tulisan ini, kami memperkenalkan pendekatan baru untuk

pengumpulan data lapangan menggunakan ponsel yang tertanam GPS dan server POP3 mail

untuk mengumpulkan informasi real-time geospasial dari survei individu atau kelompok.

Semua data survei yang dikumpulkan, disimpan, dibagi dan diambil melalui sistem Web-GIS

untuk analisa lebih lanjut. Ini sangat ideal untuk kegiatan penelitian mahasiswa untuk praktek

penelitian mereka bekerja dan meningkatkan pemahaman mereka tentang pola distribusi

spasial dan informasi atribut terkait.

3.2. Saran

Disarankan kepada mahasiswa (pembaca), agar lebih lanjut untuk mempelajari lebih

dalam tentang Tools-tools Monitoring System dalam jaringan komputer. Disini saya merasa

penulisan laporan ini masih banyak kekurangan yang perlu diperbaiki sehingga dapat

diperbaiki dalam penulisan selanjutnya.

12

DAFTAR PUSTAKA

1. S. M. Nusser, L. L. Miller, K. Clarke and M. F. Good-child, “Future Views of Field Data Collection in Statisti-cal Surveys,” Proceedings of Digital Government Dot Org 2001 National Conference on Digital Government Research, Los Angeles, 2001.

2. University of Washington, “Cell Phones Become Hand-held Tools for Global Development”, Science Daily, 2009. http://www.sciencedaily.com/releases/2009/10/091029141249.htm

3. The International Telecommunication Union (ITU) “Measuring the Information Society, ICT Development Index,” Geneva, 2010. http://www.itu.int/ITU-D/ict/publications/idi/2010/Material/MIS_2010_without_annex_4-e.pdf

4. K. Moe, B. Dwolatzky and R. Olst, “Designing a Usable Mobile Application for Field Data Collection,” IEEE AFRICON, 2004, pp. 1187-1192.

5. S. Mourão and K. Okadata, “Mobile Phone as a Tool for Data Collection in Field Research,” World Academy of Science, Engineering and Technology, Vol. 70, 2010, pp. 222-226.

6. K. K. Lwin and Y. Murayama, “Modelling of Urban Green Space Walkability: Eco-friendly Walk Score Cal-culator,” Computers, Environment and Urban Systems, Vol. 35, No. 5, 2011, pp. 408-420.

7. S. M. Nusser, L. L. Miller, K. Clarke and M. F. Good-child, “Geospatial IT for Mobile Field DataCollection,” Communications of the ACM, Vol. 46, No. 1, 2003, pp. 64-65. doi:10.1145/602421.602446

8. K. K. Lwin and Y. Murayama, “Personal Field Data Collection by UM-FieldGIS (UMPC, UltraMobile PC and Embedded Google Map API),” Proceedings of the 16th Annual Meeting of GIS Association of Japan, Hokkaido University, 20-21 October 2007.

9. Y. Murayama, “Systematization of Fieldwork Meth-odology: A Study on Capture, Management, Analysis and Circulation of Geographical Data,” Grant-in-Aid for Scientific Research A, JSPS, 2010.

10. Y. Murayama and K. K. Lwin, “Population Estimation of Rapidly Growing Cities in Southeast Asia Using GIS/RS”, Grant-in-Aid for Scientific Research, JSPS, 2010.

13