CARA MENGHUBUNGKAN GPS KENDARAAN DENGAN PETA GIS

Pada zaman dengan teknologi modern saat ini, GPS sangatlah berguna untuk Anda pada saat perjalanan jauh. Bukan hanya sebatas penunjuk peta yang bisu, bahkan sudah banyak aplikasi GPS yang bisa menunjukkan arah jalan mana yang harus Anda tempuh dengan suara-suara arah.
Sistem Informasi Geografis (Geographic System information, GIS) adalah suatu sistem informasi yang dirancang untuk bekerja dengan data yang bereferensi spasial atau berkoordinat geografi atau dengan kata lain, GIS adalah suatu sistem basis data dengan kemampuan khusus untuk menangani data yang bereferensi keruangan (spasial) bersamaan dengan seperangkat operasi kerja untuk menangkap, menyimpan, menganalisa, serta mengelola data dan karakteristik yang berhubungan secara spasial mengambil referensi ke-bumi. Lebih jauh, sistem ini dapat didefinisikan sebagai sistem komputer untuk menggabungkan data, mengatur data, dan melakukan analisis data yang akhirnya akan menghasilkan keluaran yang dapat dijadikan acuan dalam pengambilan keputusan pada masalah yang berhubungan dengan geografi.

Sistem Informasi Geografis dibagi menjadi dua kelompok yaitu sistem manual (analog), dan sistem otomatis (yang berbasis digital komputer). Perbedaan yang paling mendasar terletak pada cara pengelolaannya. Sistem Informasi manual biasanya menggabungkan beberapa data seperti peta, lembar transparansi untuk tumpang susun(overlay), foto udara, laporan statistik dan laporan survey lapangan. Ke-semua data tersebut dikompilasi dan dianalisis secara manual dengan alat tanpa komputer. Sedangkan Sistem Informasi Geografis otomatis telah menggunakan komputer sebagai sistem pengolah data melalui proses digitasi. Sumber data digital dapat berupa citra satelit atau foto udara digital serta foto udara yang terdigitasi. Data lain dapat berupa peta dasar terdigitasi.
GIS dapat digunakan untuk menggambarkan karakteristik permukaan, subsurface, dan atmosfir dari titik-titik informasi secara dua dimensi atau tiga dimensi. Contoh : GIS dapat membuat peta isopleths atau garis kontur yang mengindikasikan perbedaan curah hujan.
Penyajian data spasial mempunyai tiga cara dasar yaitu dalam bentuk titik, bentuk garis dan bentuk area (polygon). Titik merupakan kenampakan tunggal dari sepasang koordinat x,y yang menunjukkan lokasi suatu obyek berupa ketinggian, lokasi kota, lokasi pengambilan sample dan lain-lain. Garis merupakan sekumpulan titik-titik yang membentuk suatu kenampakan memanjang seperti sungai, jalan, kontus dan lain-lain. Sedangkan area adalah kenampakan yang dibatasi oleh suatu garis yang membentuk suatu ruang homogen, misalnya: batas daerah, batas penggunaan lahan, pulau dan lain sebagainya.
GIS juga bisa mengenali dan menganalisis hubungan spasial yang ada antara data spasial yang tersimpan secara digital. Relasi topologi ini membuat pemodelan spasial dan analisa yang komplek dapat dilakukan, relasi topologi yang dimodelkan dengan GIS dapat meliputi : adjacency, containment, dan proximity. Dengan pemodelan topologi ini kita dapat mendeteksi keberadaan lokasi SPBU, pasar, atau pabrik yang letaknya dekat dengan suatu area seperti persawahan, atau rawa-rawa. Selain itu, fungsi GIS juga dapat digunakan untuk mensimulasikan rute material sepanjang jaringan linier. Variable seperti : kemiringan, batas kecepatan, diameter dapat dimasukkan ke-dalam pemodelan jaringan supaya merepresentasikan aliran fenomena secara akurat.
Struktur data spasial dibagi dua yaitu model data raster dan model data vektor. Data raster adalah data yang disimpan dalam bentuk kotak segi empat (grid)/sel sehingga terbentuk suatu ruang yang teratur. Data vektor adalah data yang direkam dalam bentuk koordinat titik yang menampilkan, menempatkan dan menyimpan data spasial dengan menggunakan titik, garis atau area (polygon).

Pemodelan jaringan ini umumnya digunakan dalam perencanaan transportasi, pemodelan hidrologi, serta infrastruktur. GIS juga bisa digunakan untuk pemodelan kartografi, pemodelan kartografi (Cartographic Modelling) dapat didefinisikan sebagai suatu proses dimana layer tematik dibuat, diproses, dan dianalisa, pada suatu lingkup area yang sama. Operasi pada peta hasil pemodelan kartografi dapat digabungkan dengan algoritma untuk mensimulasikan atau mengoptimasi suatu model.
Tujuan pokok dari pemanfaatan Sistem Informasi Geografis adalah untuk mempermudah mendapatkan informasi yang telah diolah dan tersimpan sebagai atribut suatu lokasi atau obyek. Ciri utama data yang bisa dimanfaatkan dalam Sistem Informasi Geografis adalah data yang telah terikat dengan lokasi dan merupakan data dasar yang belum dispesifikasi.
2. Pengertian GPS
GPS adalah alat yang mampu menterjemahkan dan menampilkan ID2 sehingga bisa dipakai sebagai petunjuk tempat atau posisi. Selain posisi X dan Y GPS juga ternyata mampu menterjemahkan posisi ketinggian atau Z. Beberapa fungsi baru dari GPS saat ini seperti : kompas, jalur perjalanan, penunjuk arah ke-lokasi tertentu, penghitung jarak, dan yang lain-lainnya yang berhubungan dengan navigasi.

GPS merupakan susunan 27 satelit (3 cadangan) jadi jumlahnya ada 30 buah satelit, dan mempunyai 6 lintasan satelit sehingga seluruh daerah dapat terliput dalam waktu 24 jam sepanjang tahun, setiap satelit ini mengelilingi bumi 2 kali sehari. Orbit setiap satelit diatur sedemikian rupa sehingga pada setiap saat dimana pun dimuka bumi, setidaknya 1 satelit bisa terlihat oleh pengamat dibumi. Satelit-satelit ini memancarkan sinyal secara konstan dari ketinggian sekitar 20.000 km diatas permukaan bumi. Untuk dapat menampilkan data 2 dimensi sebuah GPS harus bisa menangkap minimal 3 sinyal satelit sedangkan untuk data 3 dimensi memerlukan minimal 4 sinyal satelit.
GPS bekerja pada gelombang UHF dan mampu menembus kaca, awan dan plastik. Gedung, pohon dan benda-benda padat lainnya dapat merusak atau menghalangi kerja penerimaan sinyal GPS, jumlah sinyal satelit yang diterima oleh GPS juga berpengaruh pada ketepatan koordinat yang didapat. Maka dari itu tugas sinyal penerima GPS adalah untuk mencari 3 atau lebih satelit-satelit ini (dengan cara mendeteksi sinyal yang dipancarkan dari satelit-satelit itu). Untuk menentukan jarak setiap satelit dari penerima dan menggunakan informasi ini untuk menentukan lokasi pengamat (berdasarkan garis lintang dan bujurnya). Sebagai informasi, sinyal GPS ini ditransmisikan dalam frekuensi L Band, yakni pada angka 1575,42 dan 1227,60 Mhz.
Untuk menentukan lokasi pastinya, penerima sinyal GPS menggunakan prinsip matematika yang sederhana yang disebut trilateration. Mirip dengan metode dalam sistem navigasi terrestrial, trilateration merupakan metode penentuan lokasi berdasarkan perpotongan 3 lingkaran. Karena dipakai dalam dunia nyata, lingkaran ini tentunya bersifat 3 dimensi, (berupa sebuah bola). Anggaplah setiap satelit GPS ini merupakan pusat bola tersebut, sedangkan penerima merupakan lokasi yang ingin ditentukan. Penerima sinyal GPS ini lalu akan mencari perpotongan dari ketiga bola ini (dimana ketiganya saling bersinggungan pada satu titik). Titik hasil persinggungan ketiga bola inilah yang menjadi lokasi penerima sinyal GPS, atau dalam hal ini merupakan lokasi orang yang membawa alat penerima tersebut.
Karena bersifat tiga dimensi, bukan hanya letak atau lokasi pasti alat penerima yang bisa ditentukan, melainkan juga ketinggiannya dari permukaan bumi. Ini membuat sistem GPS sesuai dipakai oleh dunia penerbangan untuk menentukan lokasi pesawat saat berada diudara. Saat ini, navigasi berbasis GPS dipakai oleh banyak orang, baik sipil maupun militer. Selain untuk aneka keperluan yang sudah diuraikan, navigasi berbasis GPS juga digunakan untuk penentuan lokasi di lautan, penentuan lokasi lepas pantai, atau untuk pemetaan muka bumi. Pendeknya sistem GPS, dipakai dimana diperlukannya ada kemampuan untuk menentukan lokasi secara akurat.
2.1 Tujuh Macam Keterangan GPS Menarik untuk Digunakan
Pertama, GPS dapat digunakan setiap saat tanpa bergantung waktu dan cuaca, GPS dapat digunakan baik pada siang maupun malam hari, dalam kondisi cuaca yang buruk sekalipun seperti hujan ataupun kabut. Karena karakteristiknya ini maka penggunaan GPS dapat meningkatan efisiensi dan fleksibilitas dari pelaksanaan aktivitas-aktivitas yang terkait dengan penentuan posisi, yang pada akhirnya dapat diharapkan akan dapat memperpendek waktu pelaksanaan aktivitas tersebut serta menekan biaya operasionalnya.
Kedua, satelit-satelit GPS mempunyai ketinggian orbit yang cukup tinggi, yaitu sekitar 20.000 km di atas permukaan bumi, dan jumlahnya relatif cukup banyak, yaitu 27 satelit. Ini menyebabkan GPS dapat meliputi wilayah yang cukup luas, sehingga akan dapat digunakan oleh banyak orang pada saat yang sama, serta pemakaiannya menjadi tidak bergantung pada batas-batas politik dan batas alam. Selama yang bersangkutan mempunyai alat penerima sinyal (receiver) GPS, maka ia akan dapat menggunakan GPS untuk penentuan posisi.
Ketiga, GPS dapat memberikan ketelitian posisi yang spektrumnya cukup luas. Dari yang sangat teliti (orde militer) sampai yang biasa-biasa saja (orde puluhan meter). Luasnya spektrum ketelitian yang bisa diberikan ini memungkinkan penggunaan GPS secara efektif dan efisien sesuai dengan ketelitian yang diminta serta dana yang tersedia. Disamping itu, dengan spektrum ketelitian yang begitu luas GPS juga akan bermanfaat untuk banyak bidang aplikasi.
Keempat, pemakaian sistem GPS tidak dikenakan biaya, setidaknya sampai saat ini. Selama pengguna memiliki alat penerima (receiver) sinyal GPS maka yang bersangkutan dapat menggunakan sistem GPS untuk berbagai aplikasi tanpa dikenakan biaya oleh pihak yang memiliki satelit, dalam hal ini Departemen Pertahanan Keamanan, Amerika Serikat. Jadi investasi yang perlu dilakukan oleh pengguna hanyalah untuk alat penerima sinyal GPS beserta perangkat keras dan lunak untuk pemrosesan datanya.
Kelima, alat penerima sinyal (receiver) GPS cenderung menjadi lebih kecil ukurannya, lebih murah harganya, lebih baik kualitas data yang diberikannya, dan lebih tinggi keandalannya. Ini terutama disebabkan oleh kemajuan di bidang eletronika dan komputer yang sangat pesat. Perangkat lunak komersial untuk pengolahan data GPS juga semakin banyak tersedia dengan harga yang relatif murah. Disamping itu, karena banyaknya merek dan jenis receiver yang beredar, kompetisi antar sesama pembuat receiver juga semakin tinggi, yang salah satu dampaknya terhadap tersedianya semakin banyak receiver GPS yang lebih ‘user oriented’.
Keenam, pengoperasian alat penerima GPS untuk penentuan posisi suatu titik relatif mudah dan tidak mengeluarkan banyak tenaga. Dibandingkan dengan pengukuran terestris seperti dengan metode poligon misalnya, pengamatan dengan metode GPS relatif tidak terlalu memakan banyak tenaga dan waktu. Apalagi kalau perbandingannya dilakukan untuk daerah survei yang luas dengan kondisi medan yang berat.
Ketujuh, makin banyak instansi di Indonesia yang menggunakan GPS dan juga makin banyak bidang aplikasi yang potensial di Indonesia yang dapat ditangani dengan menggunakan GPS.
2.2 Penggunaan GPS untuk Masyarakat Sipil
Secara garis besar, peralatan dari GPS sendiri dibedakan menjadi beberapa macam menurut kebutuhan pemakainya, yaitu GPS tracking system, GPS geodetik, GPS pemetaan (gis) serta GPS bluetooth. Diantara berbagai macam tipe GPS tersebut, yang banyak dikenal masyarakat adalah GPS tracking system vehicle (fleet management system). GPS jenis ini biasa dipasangkan pada kendaraan-kendaraan, terutama kendaraan untuk keperluan bisnis-niaga, guna memantau sejauh mana keberadaan kendaraan tersebut. Namun kini peralatan ini juga dapat dipasangkan pada mobil-mobil pribadi.
Sedangkan untuk GPS geodetik, banyak dipergunakan untuk keperluan geologi, geodesi, geofisika, geomatika, maupun deformasi. Bahkan beberapa bidang seperti pertambangan, sangat bergantung pada alat ini untuk memetakan lokasi-lokasi penambangan dan titik-titik potensial penambangan. Alat ini juga sangat berperan dalam memetakan dan mengetahui pergeseran koordinat suatu lokasi, baik itu oleh tangan manusia, seperti pergeseran perbatasan, maupun pergeseran yang sebenarnya oleh bencana alam, gempa bumi. Teknologi GPS ini terus dikembangkan, sehingga banyak peralatan baru lainnya yang terus bermunculan. Harga dan fasilitas yang ditawarkan pun semakin bermacam pula, mulai dari yang dilengkapi dengan kompas, dan automatic routing.
B. APLIKASI PENGGUNAAN GIS & GPS
1. Beberapa macam penggunaan aplikasi GIS
1). Love dan Linguist (1995) menggunakan GIS untuk menjajaki aksesibilitas rumah sakit bagi kelompok lanjut usia di Illinois dengan mengukur dan menampilkan jarak yang ditempuh kelompok oleh lanjut usia dari rumah mereka ke fasilitas rumah sakit.
2). National Cancer Institute mengembangkan sebentuk peta ilustrasi yang memudahkan pengunanya untuk membuat peta dalam level wilayah kota/desa yang mengilustrasikan distribusi kematian akibat kanker berdasarkan usia, gender, atau ras.
3). Sherman dan Weisburd (1995) mengkaji dampak dari konsentrasi patrol polisi terhadap hotspot kriminalitas, yaitu area dengan tingkat resiko kejahatn yang tinggi.
4). Di Oxford, Inggris, Noble dan Smith (1994) mengkaji kegunaan potensial dari GIS untuk memetakan kebutuhan akan pengasuhan anak yang tidak terpenuhi.
5). Parson, chalkley, dan Jones (1996) mengilustrasikan bagaimana GIS membantu mereka dalam mengkaji dampak pilihan orang tua terhadap aliran pelajar dari dan ke-wilayah cakupan sekolah di Plymouth, Inggris. Demi pola aliran pelajar yang berubah dan pergerakan siswa yang meningkat, system monitoring seperti GIS sangat membantu system sekolah dalam merencanakan dan meramalkan, khususnya pada tempat-tempat dimana sebagian besar anggaran bersumber dari siswa.
6). Bagi pemerintah local, GIS menjadi alat penting dalam pengelolaan perselisihan pertanahan. Seperti yang terjadi di New Jersey, GIS mampu memberikan bukti yang membantu persidangan untuk menyelesaikan perbatasan yang telah berlarut-larut selama lebih dari 160 tahun (MacGarigle, 2000).
1.1 Enam Manfaat Aplikasi GIS
Manfaat pertama, adalah Inventarisasi Sumber Daya alam. Melalui penerapan GIS, dapat diidentifikasi tentang potensi-potensi alam yang tersebar disuatu wilayah. Identifikasi ini akan memudahkan dalam pengeolaan sumber alam untuk kepentingan orang banyak.
Manfaat kedua, Disaster Management. Artinya, aplikasi GIS dapat digunakan untuk melakukan pengelolaan rehabilitasi pasca bencana. Misalnya, saat bencana tsunami menerjang Aceh dan Nias, Badan Rehabilitasi – Rekonstruksi Aceh – nias (BRR Aceh-Nias) menggunakan GIS untuk memetakan kondisi terkini dan menentukan prioritas pembangunan dilokasi yang paling parah kerusakannya.
Manfaat ketiga, adalah untuk Penataan Ruang & Pembangunan sarana-prasarana. Manfaat teknologi GIS yang ketiga ini dapat berbentuk banyak hal. Mulai dari untuk analisis dampak lingkungan, daerah serapan air, kondisi tata ruang kota, dan masih banyak lagi. Penataan ruang menggunakan GIS akan menghindarkan terjadinya banjir, kemacetan, infrastruktur dan transportasi, hingga pembangunan perumahan dan perkantoran.
Manfaat keempat, Investasi Bisnis dan Ekonomi juga merupakan manfaat yang bisa didapatkan dari aplikasi GIS. Dengan adanya peta informasi daerah, dapat ditentukan arah pembangunan. Dan para investor pun bisa menentukan strategi investasinya berdasarkan kondisi geografis yang ada, kondisi penduduk dan persebarannya, hingga peta infrastruktur dan aksesibilitas.
Manfaat kelima, GIS juga bisa digunakan untuk sektor Pertahanan & Komunikasi. Peta data spasial dapat berguna bagi pemerintah untuk mengidentifikasi batas-batas perairan dan daratan. Dari segi komunikasi, GIS bisa berguna untuk mengidentifikasi dan menentukan persebaran coverage menara transmitter atau BTS.
Manfaat keenam, GIS bisa digunakan untuk Games, Entertainment dan Edutainment. Di negara-negara maju, aplikasi ini dimanfaatkan untuk membuat permainan interaktif seperti SIM City. Juga untuk fungsi hiburan layaknya yang dilakukan di film-film Hollywood. Pemerintah sendiri bisa ambil bagian dalam mengembangkan aplikasi GIS untuk fungsi pendidikan, seperti Globe, Atlas, dan peta interaktif lainnya.
2.1 Lima Aplikasi Penggunaan Teknologi GPS di Berbagai Industri
A. Survei dan Pengukuran
Dalam bidang survei dan pemetaan, teknologi GPS telah digunakan secara luas dalam survei geodesi, penjelajahan sumber daya, gerakan krustal, kadastral dan bidang lainnya. Teknologi ini menggunakan pemosisian kinematik waktu nyata (RTK) untuk mencapai pemrosesan waktu nyata dari dua stasiun observasi fase pembawa, dengan presisi mencapai level sentimeter. Teknologi GPS secara nyata telah memberikan keuntungan: akurasi tinggi, mudah dioperasikan, perangkat praktis, mudah dibawa-bawa, pengoperasian 24 jam untuk segala iklim; tidak diperlukan untuk garis pandang antara titik observasi; pengukuran integrasikan dibawah sistem koordinat WGS84; informasi secara otomatis diterima dan disimpan, sehingga mengurangi kebutuhan proses kerja yang membosankan.
B . Transportasi
Penerbangan : Dalam penerbangan umum, pilot dapat menyesuaikan pesawat dengan jalur terbang secara akurat melalui alat penerima GPS, dan memungkinkan pesawat berhenti dalam mode solid, meningkatkan pemanfaatan bandara serta membantu pendekatan dan keberangkatan pesawat secara aman.
Navigasi: Sekarang ini, sulit sekali membayangkan sebuah kapal tidak dilengkapi dengan sistem dan alat navigasi GPS. Aplikasi kelautan telah benar-benar menjadi kalangan pengguna terbesar aplikasi navigasi GPS. Hal ini tidak sejalan dengan domain aplikasi lainnya. GPS digunakan untuk navigasi otomatis, pengaturan dan panduan pengelolaan pelabuhan, manajemen rute navigasi serta pengawasan dan pemantauan.
Terestrial : GPS telah memainkan peran penting dalam navigasi kendaraan. Perangkat yang terpasang memperoleh informasi posisi yang akurat melalui GPS. Jika dipadukan dengan peta elektronik dan kondisi trafik waktu nyata, jalur optimal dapat diplotkan secara otomatis, yang dapat digunakan untuk navigasi kendaraan otomatis, sehingga membantu mengurangi pemakaian energi dan menghemat biaya.
C . Operasi Penyelamatan Darurat
Penggunaan teknologi pemosisian GPS membantu keadaan kebakaran darurat, pengiriman ambulan dan polisi, dan meningkatkan waktu respons departemen manajemen darurat untuk berbagai kejadian seperti kebakaran, tindak kejahatan, kecelakaan lalulintas, kemacetan lalulintas, dan situasi darurat lainnya. Kendaraan khusus (seperti mobil berlapis baja), dll., seketika itu juga diberi peringatan atas segala kejadian tak terduga, sehingga membantu meminimalkan kerugian. Dengan bantuan GPS, petugas penyelamatan dapat menjalankan misi pencarian dan penyelamatan di lokasi yang tidak dapat diakses dengan kondisi yang sangat buruk, misalnya, laut, gunung dan padang pasir. Kapal nelayan yang dilengkapi alat GPS dapat dengan cepat mengidentifikasi lokasi mereka dan melaporkannya ke polisi, sehingga penyelamatan dapat dilakukan lebih cepat dan tepat waktu.
D. Pertanian
Saat ini, negara-negara berkembang telah mulai memanfaatkan teknologi GPS dalam bidang produksi pertanian. Disebut dengan “pertanian presisi.” Dengan metode ini, penggunaan GPS untuk memperoleh informasi pemosisian lahan pertanian, termasuk memantau hasil panen, mengumpulkan sampel tanah, dan sebagainya. Sistem komputer menganalisis, memroses data, dan membuat keputusan melalui pendekatan manajemen untuk lahan pertanian. Informasi status hasil panen dan tanah diintegrasikan ke dalam alat GPS yang dipasang pada alat penyiram, yang akan digunakan untuk melakukan pemupukan presisi dan penyemprotan pestisida. Melalui penerapan pertanian presisi, biaya produksi pertanian dapat berkurang, limbah material dapat dihindarkan, dan polusi lingkungan karena pupuk dan insektisida menjadi minim.
E. Hiburan
Dengan miniaturisasi yang terus menerus pada unit penerima GPS dan harganya yang kian menurun, GPS secara berangsur-angsur telah menembus kehidupan sehari-hari kita, dan telah menjadi teman yang hebat bagi para pelancong dan petualang. Dengan GPS, siapapun yang asing dengan suatu lokasi tertentu dapat mencari target lokasi di suatu kota dengan cepat dan menentukan rute navigasi terbaik. Pemanjat gunung yang dilengkapi dengan unit penerima GPS dapat dengan cepat mencari lokasi kemah yang sesuai tanpa harus khawatir tersesat. Bahkan ada beberapa permainan video berteknologi mutakhir yang menggunakan teknologi simulasi GPS.