Tulisan ini menyambung tulisan sebelumnya yang berjudul hillshading.  Yang perlu saya garis bawahi disini adalah untuk menunjang aktivitas analisis menggunakan DEM seperti pembuatan hillshading, slope dst serta visualisasi 3 D  diperlukan data awal dari SRTM atau data kontur atau titik ketinggian sebagai pondasi. Apabila salah satu dari 3 jenis data itu tadi telah anda miliki, maka aktivitas analisis menggunakan DEM  dapat dengan lebih mudah dilakukan.

Selanjutnya secara khusus tulisan ini berkaitan dengan visualisasi 3D memanfaatkan hasil olahan dari data tersebut diatas dikombinasikan dengan citra satelit Landsat. Kombinasi visualisasi 3D dengan data DEM dan citra satelit ini diharapkan memberikan representasi suatu wilayah secara lebih mendekati kondisi nyata. Tentu saja ini tidak terlepas dari faktor tahun perekaman citra satelit yang dipergunakan.

Mengapa melakukan kombinasi antara data DEM dengan citra satelit? Jawabannya tentu sederhana. Kita ingin mendapatkan tampilan visualisasi 3D yang lebih baik. Jadi,  apabila citra satelit Landsat dalam komposit warna tertentu dikombinasikan dengan data DEM diharapkan menjadi lebih menarik dibandingkan sekedar visualisasi 3D data DEM semata. Perhatikan gambar berikut:

merapi_457

Visualisasi 3D Gunung Merapi dan Merbabu dari sisi barat

Data dasar yang dipergunakan untuk membuat visualisasi 3D diatas sama dengan artikel sebelumnya. Hanya saja, visualisasi itu dikombinasikan dengan komposit 457 dari citra Landsat 7.  Dengan visualisasi yang demikian, informasi dari komposit citra Landsat 7 tersebut dapat memberikan tambahan informasi seperti penutup lahan. Misalnya, jika  diperhatikan bagian lereng sisi barat ke arah puncak Gunung Merapi, pada bagian yang berwarna kebiruan itu merupakan bekas dari aliran lava ketika Gunung Merapi erupsi. Kemudian kenampakan seperti alur sungai/pola aliran dapat terlihat lebih jelas dibandingkan kalau hanya visualisasi 3D tanpa kombinasi komposit citra. Perhatikan gambar berikut:

Visualisasi 3D Gunung Merapi dan Merbabu dari sisi selatan

Visualisasi 3D Gunung Merapi dan Merbabu dari sisi selatan

Lebih jauh lagi, dari visualisasi di atas tampak sekali kalau ada sungai- sungai yang mengalir ke selatan dan arah-arah lainnya. Kemudian representasi relief dan penutup lahan tubuh gunung itu juga tampak lebih jelas. Tentu ini akan sangat berguna untuk keperluan analisis dan representasi kondisi suatu wilayah. Sebagai akhir, saya dapat mengatakan kombinasi citra Landsat dengan data DEM dapat memberikan visualisasi yang lebih informatif dan menarik.

Sebenarnya tulisan ini adalah bagian dari materi yang saya sampaikan dikelas SIG. Tetapi ada baiknya juga untuk dipaparkan disini. Topiknya adalah analisis menggunakan DEM (Digital Elevation Model), lebih spesifiknya ke hillshading.

Hillshading membuat penampilan tiga dimensi dengan efek pencahayaan sehingga visualisasi relief dapat lebih jelas sehingga mempermudah analisis. Selain itu, menurut saya hillshading secara kartografis menambah kuat kesan relief dan membuat visualisasi tiga dimensi itu lebih bercitarasa seni.

merapi_hs

Hillshading Seputaran Gunung Merapi dan Merbabu dari data SRTM90

Lebih jauh lagi, efek pencahayaan ini diatur melalui nilai azimuth dan altitude. Azimuth merujuk pada arah datang sinar/sumber cahaya dimana 0 berarti arah datang sinar/sumber cahaya dari utara, 90 berarti dari arah timur, kemudian 180 berarti dari arah selatan, demikian seterusnya. Sementara itu, altitude merujuk pada sudut datang sinar menuju atau mengarah obyek. Kalau sinar datang tepat diatas obyek atau tegak lurus obyek berarti altitude-nya adalah 90 derajad, kemudian 45 derajad berarti sinar datang miring dan seterusnya. Sederhana bukan?.

Efek pencahayaan ini menurut saya dashyat. Bagi yang sedang mengkaji geomorfologi, akan merasakan sensasi visualisasi fitur menjadi lebih tajam. Misalnya hendak melakukan interpretasi pola aliran (drainage pattern), relief, bahkan bentuklahan akan menjadi berkali-kali lebih mudah dibandingkan hanya melihat garis kontur yang terpampang dilayar monitor komputer.

Bagaimana membuat hillshading ini?. Sebenarnya jika sudah punya data SRTM ini mudah sekali dilakukan. Misalnya kalau anda menggunakan ArcGIS, didalam ToolBox – 3D analyst tools, anda dapat menemukan tool raster surface kemudian menujulah ke hillshade. Tetapi, jika anda tidak punya apa-apa, langkah kerjanya jadi lebih panjang. Anda perlu mencari peta topografi, kemudian mendigitasi konturnya atau titik-titik ketinggiannya. Nanti, dari data itu baru dapat dibangun DEM (Digital Elevation Model) dari sebuah TIN. Setelah DEM anda miliki dapat dikonversi ke raster surface dan langkah yang saya sebutkan diatas dapat digunakan.

Kalau bosan dengan penampilan menggunakan ArcMap, anda dapat memvisualisasikan hillshading itu dengan ArcScene. Dengan kemampuan ArcScene, hillshading yang telah anda buat dapat tampil lebih interaktif lagi.

Hillshading yang di visualisasikan dengan ArcScene

Hillshading yang di visualisasikan dengan ArcScene

 

Kunci untuk mendapatkan visualisasi yang bagus adalah pengaturan altitude, azimuth dan juga VE (Vertical Exaggeration). Namun, dibalik itu semua yang utama terlebih dahulu adalah resolusi DEM yang anda gunakan. Resolusi DEM tadi menjadi kunci pokok untuk mendapatkan hasil yang optimal. Selain itu, sebaiknya jangan menampilkan area diluar yang menjadi fokus. Ini akan membuat proses menjadi lebih ringan. Maklum, untuk visualisasi dalam tiga dimensi (3D), diperlukan resource komputer yang lebih dibandingkan dengan hanya sekedar dua dimensi (2D). Selamat mencoba dan bereksplorasi.

Setelah cukup lama absen menulis, izinkan tulisan berikut ini sebagai tanda kehadiran tulisan saya kembali. Mudah-mudahan topiknya tidak terlalu berat buat para pembaca .

Seperti para pembaca ketahui saat ini, kartografi tak luput dari tantangan perkembangan teknologi informasi yang pesat. Anda pasti sudah tahu bahwa semua produk kebanyakan telah dikemas secara digital. Ini memang sudah laju dari zaman. Bahkan satu dekade lalu, tak terbayang kalau dapat pesan ojek lewat gawai (gadget) bukan?. Demikian pula aplikasi yang menggunakan peta juga belum semasif sekarang.Pada saat itu peta masih lebih banyak disimpan dalam bentuk hardcopy dan pemanfaatannya belumlah seperti saat ini.

Kembali pada kartografi, pertanyaan yang mungkin menyeruak dipermukaan apakah kartografi masih relevan saat ini??. Menurut saya, masih dong..

Beberapa kalangan mungkin memiliki persepsi “dangkal” dan masih merujuk bahwa kartografi ya aktivitas dengan kertas kalkir, meja gambar, rapidograph, penggaris dll. Kuno ya??. Disisi lain, beberapa kalangan memiliki persepsi bahwa kartografi hanyalah sekedar cara membuat peta bisa saja menjadi salah satu topik dari bidang geomatika lain. Tidak terlalu penting lagi.

Sementara itu, mungkin ada yang “kebablasan”. Karena eranya sudah digital kemudian tidak penting lagi, jadi menganggap berpegang pada kaidah dasar kartografi adalah kuno. Misalnya membuat peta penggunaan lahan sebuah desa kecil disuatu kecamatan dengan mengambil data dari citra Landsat, atau membuat peta jenis tanah suatu desa dengan menurunkannya dari peta jenis tanah skala tinjau. Main tabrak kaidah.

Perubahan pada bidang kartografi memang sudah sewajarnya dan para ahli dibidang ini telah merumuskannya. Saya dapat mengatakan bahwa perubahan yang ada dalam kartografi seiring perkembangan teknologi informasi hanya pada aspek kemasan saja. Filosofi, karakteristik, prinsip-prinsipnya tetaplah sama. Konsistensi, kebenaran dan keterbacaan dalam menyampaikan informasi kartografis tetaplah menjadi karakteristik penting. Meskipun penggunaan produk-produk kartografis ini seiring perkembangan teknologi informasi menjadi lebih luas.

Sedikit kembali menegaskan pengertian. Menurut saya kartografi tradisional, merepresentasikan permukaan bumi pada bidang gambar dengan skala melalui proyeksi dan dibingkai dalam suatu sistem koordinat, dengan penggunaan simbol-simbol yang beragam untuk merepresentasikan informasi baik yang berdimensi titik, garis dan poligon. Sedangkan Automatic Cartography atau saya lebih suka menyebutnya sebagai Otomasi Kartografi adalah penghubung antara kartografi tradisional dengan Kartografi numerik/digital. Perlunya reproduksi kembali peta-peta produk kartografi sebelumnya dalam bentuk hardcopy ke format digital dengan digitasi atau konversi raster ke vektor untuk memenuhi kebutuhan geodata pada kartografi numerik/digital memerlukan otomasi ini.

Kemudian disisi lain, Kartografi numerik/digital menggunakan karakteristik metrik dan kualitatif yang ada pada Kartografi tradisional dan merepresentasikan dalam struktur penyimpanan data, visualisasi data dalam berbagai skala. Jadi dalam pengertian ini jelas sekali bahwa pada kartografi digital konsepnya tidak berubah. Tetap saja dalam kartografi digital representasi dari informasi juga harus benar dalam aspek planimetrik, plano-altimetric maupun secara 3D-nya. Selain itu aspek dasar seperti konsistensi dalam merepresentasikan informasi, reliabilitas dalam menyampaikan informasi yang sebenarnya dan aspek keterbacaan atau kemudahan untuk diinterpretasi tetap menjadi kriteria penilaian kualitas produk kartografi digital ini.

Menurut saya, justru karena saat ini sudah canggih baik itu peralatan surveinya, komputer yang digunakan untuk pengolahan, kemudian sumber data penginderaan jauh yang lebih memadai bahkan hingga plotternya sudah hebat merepresentasikan warna-warna sehingga tidak perlu kuatir saat mendisain simbol dan color scheme untuk peta, tantangan pada sisi kedetilan dan kualitas produk kartografi semakin tinggi.Perlu diingat kembali bahwa kualitas tidak hanya pada yang terlihat sebagai tampilan visual saja.

Ada baiknya mengingat kembali bahwa setidaknya ada 3 tingkatan cara memperoleh data spasial untuk keperluan kartografi digital, yaitu:

  1. survey langsung menggunakan instrumen topografis, gps dan lain sebagainya
  1. interpretasi data penginderaan jauh dan proses fotogrametrik
  1. digitasi produk kartografi yang dihasilkan sebelumnya

Oleh karena itu, dalam aktivitas kartografi digital, seseorang harus paham betul tiap-tiap tingkatan diatas dan implikasinya pada kualitas data. Termasuk pada kesesuaian kedetilan informasi dan kedalaman informasi dengan skala peta yang hendak disajikan. Masihkah ingat dengan Tobler (1987) yang menyatakan bahwa bagi penyebut skala peta dengan 1000 untuk mendapatkan ukuran (dalam satuan meter) yang dapat dideteksi, maka resolusi spasial sumber data yang digunakan adalah setengahnya. Menurut saya ini sungguh fundamental. Karena dari situ peneliti selanjutnya menjadi sadar bahwa resolusi spasial sumber data sangat penting untuk diperhatikan. Lihat saja tabel dibawah ini sebagai perkembangannya.

Screen Shot 2015-10-26 at 10.29.39 AM                       Diadaptasi dari McCoy (1995)

Ambil saja contoh, digitasi produk kartografi yang dihasilkan sebelumnya untuk keperluan kartografi digital, perlu disadari bahwa dalam proses tersebut kemungkinan terjadi penurunan presisi dapat terjadi. Kemudian, seberapa besar kesalahan grafis yang diperbolehkan dan masih dapat diterima ? Misalnya digitasi ulang garis kontur, apakah kesalahan grafis 0.2 mm karena heterogenitas kenampakan pada peta yang sedang didigitasi ulang tersebut dan karena tipisnya garis itu dapat diterima atau dapat ditolerasi?

Lebih jauh lagi, kita semua menyadari bahwa didunia nyata, kondisi alam ini sangat kompleks dan banyak sekali detilnya. Peta harus dapat secara strategis dibuat dengan generalisasi untuk mengurangi detail, mengelompokkan fitur dan dapat lebih menonjolkan informasi yang menjadi fokus peta tersebut. Metode generalisasinya perlu yang sesuai, bila tidak makan kita dapat kehilangan informasi yang justru terpenting dan menjadi fokus. Semua serba digital, klik-klik diperangkat lunak makan proses generalisasi dapat dilakukan dari data digital sumbernya. Namun apakah hasilnya telah sesuai?

Screen Shot 2015-10-26 at 10.11.58 AM                                         Sumber: Kryger dan Wood (2005)

Dan yang sebenarnya, dengan memanfaatkan keunggulan teknologi, dalam kartografi digital kita dapat merepresentasikan informasi dalam peta interaktif. Sesuatu yang sangat terbatas untuk dapat dilakukan pada kartografi tradisional. Disini kita dapat menggunakan teknik animasi untuk menampilkan informasi menurut perubahan waktu (temporal) dan juga untuk menampilkan informasi yang sifatnya dinamis.

Sebagai tambahan, karena kartografi digital produknya salah satunya berupa peta digital dan mudah sekali untuk disebarluaskan melewati jaringan internet, maka aspek legal, copyright/hak ciptanya bagaimana?. Jadi perlu sekali dibuat semacam persetujuan atau kesepakatan bersama yang mengatur hal ini.

Inilah pentingnya prinsip-prinsip dasar tetap dipegang walaupun eranya sudah kartografi digital.Kemudian ditambah dengan kaidah baru yang menunjang kondisi saat ini. Misalnya, melihat kemampuan mata manusia memisahkan garis, membedakan warna, kira-kira berapa resolusi peta yang cocok untuk ditampilkan di webgis, atlas digital?. Kemudian format penyimpanannya dalam Tiff, JPEG, png atau format apa yang sesuai?. Inilah tantangan di era sekarang..

Sebagai bagian akhir dari tulisan ini. Perlunya kiat-kiat kreatif untuk menjaga keberlangsungan dan kualitas produk kartografi digital ini. Selain tipis sekali sekat antara bidang kartografi digital dengan bidang geomatika lain yang sama-sama menggunakan bentuk peta digital sebagai produk akhir. Kartografi digital harus dapat menempatkan dirinya sebagai representasi konsep awal kartografi namun tetap fleksibel dalam mengadopsi teknik dan teknologi yang berkembang saat ini. Dengan demikian peta produk kartografi digital tidak kehilangan ciri khas sebagai produk seni, ilmu pengetahuan dan juga teknologi. Seperti definisi kartografi adalah seni, ilmu pengetahuan dan teknologi tentang pembuatan peta-peta, sekaligus mencakup studinya sebagai dokumen-dokumen ilmiah dan hasil karya seni (ICA, 1973). Jadi peta yang ditampilkan tak sekedar keluaran sebuah proses SIG semata, atau hasil PCD dan interpretasi citra penginderaan jauh. Namun peta yang dengan seksama dirancang, didesain sedemikian rupa untuk dapat berinteraksi dengan penyimak dan pembacanya sebagai bagian dari mata rantai komunikasi.

Pustaka:

Gomarasca, M.A.2009.Basics of Geomatics. Springer:Milan

Jan Kraak, M., Ormeling, F.2010.Cartography:Visualization of Geospatial Data (3rd edition).Pearson Education Limited:England

Krygier, J., Wood, D. 2005.Making Maps, A Visual Guide to Map Design for GIS. The Guilford Press: New York.

McCloy, Keith R., 1995. Resource Management Information Systems : Process and Practice. Taylor & Francis, Inc: London.

Tobler, Waldo. 1987. Measuring Spatial Resolution. Proceedings, Land Resources Information Systems Conference, Beijing, pp. 12-16.