Selasa, 08 Januari 2019

Pengukuran jarak dalam GIS (Bagian 1)

Dalam kehidupan sehari-hari kita menggunakan alat ukur dalam mengukur jarak, misalnya meteran, dan jika pengukuran jarak dalam GIS menggunakan suatu metode perhitungan yang agak rumit dari pengukuran biasa. metode pengukuran dalam GIS yang paling dasar adalah:
  1. Metode Euclidean
  2. Metode Haversine
dan metode pengukuran yang lebih kompleks, diantaranya adalah:
  1. Metode Dijkstra
  2. Metode Ant Colony
  3. Metode A*
dalam pembahasan kali ini, Penulis akan membahas metode Euclidean dan Haversine terlebih dahulu.

1. Metode Euclidean
Metode Euclidean adalah pengukuran yang menggunakan kedekatan dua variabel.ciri dari metode ini adalah tidak memakan waktu yang lama dalam melakukan pengukuran, dan proses yang relatif cepat. Euclidean adalah fungsi heuristik yang diperoleh berdasarkan jarak langsung bebas hambatan, seperti untuk mendapatkan nilai dari panjang garis diagonal pada segitiga. tetapi sebelum menentukan jarak antara dua titik, kedua titik tersebut harus direpresentasikan dalam koordinat kartesius dua dimensi (x, y),  dua buah titik p1 = (x, y), dan p2 = (x, y)mempunyai persamaan seagai berikut:
Gambar 1.1. Persamaan metode Euclidean

dimana:
n = jarak (Km)
lat1 = latitude titik ke-1
lat2 = latitude titik ke-2
lon1 = longitude titik ke-1
lon2 = longitude titik ke-2

sebelum dilakukan perhitungan, latitude dan longitude diatas harus dirubah dulu ke koordinat derajat desimal, agar bisa lebih mudah dilakukan proses perhitungan. Hasil dari perhitungan diatas masih dalam bentuk derajat desimal, untuk merubah ke satuan Km harus dikalikan dengan angka 111,319. angka tersebut didapatkan, karena dalam satu derajat bumi jaraknya adalah 111,319 Km.

berikut ini contoh perhitungan metode euclidean yang penulis kutip dari jurnal ILKOM Vol. 2, No. 10 yang ditulis oleh Irwan dan Dedy Atmajaya:2018.
dalam contoh perhitungan kali ini, lokasi awal adalah Jl. Pampang, No 38, Panakukang, Kota Makasar, dan lokasi tujuan adalah Universitas Hasanudin Makasar.
langkah-langkah perhitungannya adalah sebagai berikut:
- menentukan lokasi awal.
          Lokasi : Jl. Pampang IV, No 38, Panakukang, Kota Makassar
          Lon1    : 119.45079399999997
          Lat1     : -5.133335
- menentukan lokasi tujuan
          Lokasi : Universitas Hasanuddin Makassar
          Lon2    : 119.488
          Lat2    : -5.13241
- menghitung jarak

 - mengkonversi datuan derajat ke Km
          n = 0.037217 x 111,319 Km
             = 4.143015 km

jadi jarak dari Jl. Pampang IV, No 38, Panakukang, Kota Makassar ke Universitas Hasanuddin Makassar adalah 4.143015 km

dan dari pengalaman penulis, metode ini hanya bisa dipakai pada derah khatulistiwa (daerah tropis) saja, karena acuan angka konversi desimalnya mengacu dari panjang garis lintang satu derajat bumi di bagian khatulistiwa. jadi jika metode ini diaplikasikan di daerah sub-tropis dan kutub, tidak akan relevan. hal tersebut akan berdampak jauhnya selisih jarak sebenarnya dan perhitungan Euclidean. untuk mengatasi hal tersebut, digunakanlah metode Haversine.

2. Metode Haversine
Metode Haversine adalah penemuan yang sangat membantu dalam dunia navigasi. metode ini memberikan jarak pada lingkaran besar antara dua titik pada permukaan bola (bumi). penggunaan metode ini mengasumsikan mengabaikan  efek ellipsodial (bumi berbentuk bulat, tetapi pepat pada kutubnya), jadi dalam metode ini, bumi diasumsikan berbentuk bulat sempurna.metode ini cukup akurat dalam perhitungan, dan perhitungan ini juga mengabaikan ketinggian bukit, dan kedalaman lembah di permukaan bumi.
Gambar 1.2. hukum metode Haversine
Dalam unit bola, sebuah “segitiga” pada permukaan bola didefinisikan sebagai lingkaranlingkaran besar yang menghubungkan tiga poin u, v, dan w pada bola. Jika panjang dari ketiga sisi adalah (dari u ke v), b (dari u ke w), dan c (dari v ke w), dan sudut sudut yang berlawanan c adalah C. berikut ini rumus untuk menghitung dalam metode euclidean:
dimana:
d = jarak (Km)
x = latitude (lintang)
y = longitude (bujur)
lat1 = latitude titik ke-1
lat2 = latitude titik ke-2
lon1 = longitude titik ke-1
lon2 = longitude titik ke-2
R = radius bumi = 6371 Km
1 derajat = 0.0174532925 radian

berikut ini contoh perhitungan dari metode Haversine:
- menentukan lokasi awal.
          Lokasi : Jl. Pampang IV, No 38, Panakukang, Kota Makassar
          Lon1    : 119.45079399999997
          Lat1     : -5.133335
- menentukan lokasi tujuan
          Lokasi : Universitas Hasanuddin Makassar
          Lon2    : 119.488
          Lat2    : -5.13241
-merubah satuan derajat ke radian
         Lon1 = 119.45079399999997 x 0.0174532925 radian
                  = 2.084809647 radian
         Lat1 = -5.133335 x 0.0174532925 radian
                  = -0.0895936 radian
         Lon2 = 119.488 x 0.0174532925 radian
                  = 2.085459 radian
         Lat2 = -5.13241 x x 0.0174532925 radian
                 = -0.08958 radian
- Mencari Nilai X dan Y
        X = (lon2-lon1) * cos ((lat1+lat2)/2)
            = (2.08545901424 -2.0848096470392443) * 
               cos((-0.08959359725548749 + -0.08957745295992499)/2)
           = 0.0000646763
       Y = (lat2-lat1)
           = (-0.08957745295992499 - -0.08959359725548749)
           = 1.61443E-05
- Mencari Nilai d (jarak)
        d = sqrt (x*x + y*y) * R
           = sqrt (0.0000646763 x 0.0000646763 + 1.61443E-05 x 1.61443E-05)
           = 0.000646965 x 6317
           = 4.086876 km

jadi jarak dari Jl. Pampang IV, No 38, Panakukang, Kota Makassar ke Universitas Hasanuddin Makassar adalah 4.086876 km

metode haversine dapat digunakan pada seluruh bagian permukaan bumi, baik itu tropis, sub-tropis, atau kutub. karena metode ini dapat menyesuaikan dengan perbedaan tersebut.

itulah penjelasan mengenai pengukuran jarak suatu tempat dalam GIS, yaitu metode euclidean dan haversine. dalam kesempatan selanjutnya, penulis akan menjelaskan tentang metode DijkstraAnt Colony, dan A*.



sumber:

Irwan, Dedy Atmajaya (2018), SISTEM INFORMASI PENCARIAN LOKASI PERGURUAN TINGGI DI MAKASSAR. ILKOM Vol. 2, No. 2, Hal. 232-236.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar