Analisis Keruangan dengan Network Analyst

Network Analyst adalah ekstensi yang terdapat dalam perangkat lunak ArcGIS, yang digunakan untuk melakukan analisis jaringan. Yang termasuk dalam analisis jaringan seperti jaringan jalan, kelistrikan, sungai, dan pipa. Network Analyst mempunyai kemampuan untuk membuat dataset jaringan dan melakukan analisis terhadap dataset tersebut. Prinsip dari Network Analyst adalah menemukan rute jaringan yang paling efisien dari suatu titik awal ke titik tujuan (Buana, 2010).

Pembuatan Network Dataset digunakan dalam analisis Network Analyst. Syarat utama jaringan supaya dapat digunakan untuk membuat Network Dataset, adalah minimal terdapat satu field pada atrribute table yang akan digunakan sebagai impedansi (misalnya panjang masing-masing ruas jalan). Analisis yang dapat dilakukan dengan menggunakan ekstensi Network Analysis pada GIS adalah new route analysis, new service area, new closest facility, new OD cost matrix, new vehicle routing problem, dan new location-allocation.

Dalam tutorial ini, penulis diajarkan untuk membuat rute tercepat dari beberapa lokasi ke suatu fasilitas. Penulis mengambil studi kasus penentuan rute tercepat dari lokasi panen ke fasilitas Rice Mill di Desa Duyungan, Kecamatan Sidoharjo, Kabupaten Sragen. Penulis mengambil kasus ini karena penulis tertarik bahwa Rice Mill tersebut merupakan tempat penampungan padi selama panen bagi hasil panen dari wilayah-wilayah di sekitarnya (berdasar hasil wawancara terhadap penduduk setempat). Oleh sebab itu, penulis mencoba untuk mensimulasikan lokasi panen sebagai titik awal, dan lokasi Rice Mill tersebut sebagai titik akhir, dengan beberapa ruas jalan yang diasumsikan dalam kondisi rusak (sebagai simulasi barrier).

HASIL

Hasil dari tutorial ini adalah peta rute terdekat dari beberapa titik lokasi panen (berdasar asumsi) terhadap lokasi Rice Mill (tempat penggilingan padi berdasar kondisi riil dari Google Earth), dengan beberapa ruas jalan yang dianggap sebagai barrier (kondisi jalan rusak, berdasar pada asumsi).

Terdapat tiga atribut utama dalam tool New Closest Facility dalam tool Network Analysis, yaitu Facility (lokasi fasilitas), Incident (lokasi awal/rute awal), dan Restriction (barrier/rute yang tidak dapat dilewati). Network Analysis dapat berbasis jarak terpendek atau berbasis waktu tempuh terpendek. Tool Network Analysis pada dasarnya berguna untuk mencari rute terefisien dari suatu lokasi asal ke lokasi tujuan dalam sistem informasi geografis (SIG).

REFERENSI

Buana, Putu Wira. 2010. Penemuan Rute Terpendek pada Aplikasi Berbasis Peta. Lontar Komputer (1), 1

TUTORIAL

   

Pada saat aplikasi ArcGIS dibuka pertama kali, lakukan setting sistem koordinat yang akan digunakan. Klik kanan pada Layers pada Table of Contents, kemudian klik Properties... Akan muncul kotak dialog Data Frame Properties, klik tab Coordinate Systems. Pilih WGS 1984 UTM Zone 49S untuk sistem koordinat Kabupaten Sragen (penulis menggunakan wilayah studi berupa salah satu desa di Kabupaten Sragen). Lakukan setting sistem koordinat ini di tiap kali membuka lembar kerja baru di aplikasi ArcGIS, supaya tiap layer yang dibuat memiliki sistem koordinat yang sesuai. 

   

Masukkan data shapefile dasar yang diperlukan. Dalam hal ini, penulis memasukkan data jaringan jalan, jaringan sungai, dan wilayah administrasi di Kabupaten Sragen. Kemudian pada layer wilayah administrasi desa se-Kabupaten Sragen, pilih salah satu desa hingga seperti tampilan pada gambar di atas. Kemudian klik kanan pada layer wilayah administrasi desa tersebut, pilih Selection, kemudian klik Create Layer From Selected Features. Akan muncul layer baru berupa salah satu desa di Kabupaten Sragen yang telah dipilih. Berikut ini adalah hasil Create Layer Form Selected Features tersebut: 

   

Langkah ini merupakan alternatif apabila tidak ada data shp jaringan jalan. Penulis melakukan langkah ini, karena ingin mempraktikkan salah satu cara yang dapat dilakukan apabila belum tersedia data shapefile jaringan jalan. Hal ini dilakukan dengan men-save citra dari Google Earth, kemudian didigitasi dalam ArcGIS. 

Buka Google Earth, kemudian buat empat titik di tiap sudut layar sebagai perkiraan koordinat yang mendekati dengan lokasi wilayah studi (desa yang dipilih). Copy Easting-Northing masing-masing titik ke dalam notepad (untuk kemudian dipakai dalam proses georeferencing di ArcGIS). 

Jangan geser tampilan layar pada Google Earth, kemudian klik ikon Go to Google Maps. Kemudian klik persegi di bagian kiri bawah untuk masuk ke halaman Google Maps yang hanya menampilkan street. Hal ini penulis lakukan karena jauh lebih mudah untuk mendigitasi jaringan jalan dalam Google Maps tersebut daripada mendigitasi jaringan jalan dari citra Google Earth. 

Di atas ini merupakan tampilan Google Maps yang lebih mudah untuk didigitasi melalui ArcGIS. Dalam tampilan tersebut, tidak bisa dilakukan pointing empat titik koordinat sebagaimana pada tampilan awal Google Earth. Sehingga penulis menggunakan empat titik koordinat tadi (pada langkah sebelumnya) sebagai pendekatan titik koordinat untuk keperluan proses georeferencing dalam ArcGIS. 

Menggunakan Lightshot (software untuk membuat screenshot), screenshot tampilan layar pada Google Maps (sebagaimana gambar di atas). Kemudian klik kanan, klik Save, lalu tentukan lokasi penyimpanan yang mudah untuk dicari (untuk keperluan dibuka kembali dalam proses georeferencing di ArcGIS). 

   

Add screenshot Google Maps yang telah di-save, ke dalam lembar kerja ArcGIS. Kemudian mulai proses Georeferencing dengan memberikan titik X dan titik Y pada keempat sisi dari gambar tersebut. Titik-titik koordinat ini bukan titik-titik yang akurat, namun sebagai pendekatan saja. 

   

Berikan nilai X dan Y ke dalam empat sisi pada gambar Google Maps (dalam proses georeferencing). Kemudian nyalakan layer shp jalan dan sungai se-Kabupaten Sragen. Dengan menggunakan tool Select Link, tarik keempat titik tersebut, sampai gambar Google Maps tersebut sesuai/cocok dengan bentuk jaringan jalan dan jaringan sungai pada data shapefile. 

Kemudian klk Rectify... apabila gambar Google Maps sudah cocok dengan bentuk jaringan jalan dan jaringan sungai dari shp Kabupaten Sragen.

Setelah mengklik Rectify... akan muncul kotak dialog Save As. Tentukan lokasi penyimpanan dan nama file. Pastikan formatnya adalah TIFF, kemudian klik OK. Apabila file hasil georeferencing akan dibuka sewaktu-waktu, maka penulis hanya perlu meng-add data TIFF tersebut (tidak perlu melakukan proses georeferencing lagi). 

   

Untuk memulai digitasi di atas layer gambar screenshot dari Google Maps, klik kanan pada salah satu folder penyimpanan di Catalog, pilih New, kemudian klik Shapefile... Akan muncul kotak dialog Create New Shapefile, tentukan nama dan tipe data (dalam hal ini, penulis men-set tipe polyline untuk tipe data jaringan jalan), tentukan Spatial Reference/sistem koordinat. Kemudian klik OK. 

Pada Layers di bagian Table of Contents, klik kanan pada layer shapefile yang baru saja terbentuk, pilih Edit Features, kemudian klik Start Editing. 

   

Klik Create Features pada toolbar Editor, kemudian akan muncul kotak dialog Create Features. Klik layer shapefile jaringan jalan yang baru saja dibentuk, kemudian pilih tipe data Line pada bagian Construction Tools, lalu mulai mendigit jaringan jalan di atas gambar Google Maps tersebut. Digitasi jaringan jalan yang dilakukan ini harus mengikuti prinsip bahwa tiap ruas jalan yang diapit oleh persimpangan (baik simpang tiga ataupun empat), harus terdiri dari satu garis. Hal ini dilakukan untuk menghindari garis yang tidak bertemu antar-vertexnya. Hasil dari digitasi tersebut sebagai berikut: 

   

Langkah ini digunakan untuk meng-export lokasi fasilitas dari aplikasi Google Earth ke ArcGIS. Pada tampilan awal aplikasi Google Earth, klik ikon Edit Placemark pada fasilitas yang dipilih, kemudian set nama dari layer tersebut, dan klik OK. Maka, akan terbentuk layer baru pada dashboard sisi kiri dari Google Earth. Klik kanan pada layer fasilitas tersebut, kemudiak klik Save Place As... untuk menimpan data koordinat lokasi fasilitas tersebut dalam format KMZ (untuk selanjutnya diolah dengan ArcGIS). 

Akan muncul kotak dialog Save file... Pilih lokasi penyimpanan, kemudian klik Save. 

Langkah selanjutnya adalah memasukkan data dari Google Earth ke dalam ArcGIS. Search tool KML to Layer (Conversion) dalam ArcGIS, klik tool tersebut, kemudian akan muncul kotak dialog Open. Pilih data lokasi fasilitas yang telah di Save As dari Google Earth, kemudian klik Open. Akan muncul layer baru di ArcGIS berupa titik lokasi fasilitas yang telah dipilih: 

   

Sampai langkah ini, layer shapefile jaringan jalan dan layer titik-titik fasilitas sudah terbentuk. Langkah selanjutnya adalah membuat dataset jaringan jalan, supaya dapat digunakan untuk keperluan penentuan rute tercepat. Klik kanan pada data shapefile jaringan jalan di Catalog, kemudian klik New Network Dataset. Akan muncul kotak dialog New Network Dataset. Pada tampilan awal kotak dialog tersebut, penulis mengubah nama Dataset menjadi “Dataset_Jalan_Duyungan”, kemudian klik Next. Penulisan nama ini bebas, menyesuaikan kebutuhan praktikan. 

Klik Next secara terus-menerus sampai menemui halaman ini. Pilih unit Minutes apabila penentuan jarak tercepat berbasis pada satuan waktu tempuh. Atau pilih unit Meters apabila penentuan jarak tercepat berbasis pada jarak. Kemudian klik Next. 

   

Klik Next secara terus-menerus sampai menemui halaman seperti di atas. Pilih No apabila tidak ada jaringan jalan di wilayah studi yang merupakan jalan satu arah. Kemudian klik Next. Selanjutnya klik Finish. 

   

Klik Yes pada pertanyaan “Would you like to build it now”, dan klik Yes pada pertanyaan “Do you also want to add all feature classes that participate in ‘Dataset_Jalan_Duyungan’ to the map?” Berikut merupakan hasil pembuatan dataset jaringa jalan dari langkah-langkah di atas: 

   

Langkah ini hanya dilakukan apabila ingin menambahkan atribut data berupa satuan menit pada tiap ruas jaringan jalan di wilayah studi. Klik kanan pada layer jaringan jalan di Table of Contents, kemudian klik Open Attribute Table. Akan muncul kotak dialog Table. Pada ikon paling kiri, pilih Add Field... untuk menambahkan kolom. 

   

Akan muncul kotak dialog Add Field, set nama kolom (dalam hal ini, penulis menset nama kolom dengan nama “Menit”), atur tipe data (Short Integer untuk jenis data dengan angka yang hanya terdiri dari beberapa digit, atau tipe data Double untuk jenis data angka dengan jumlah digit yang banyak. Kedua tipe data tersebut bisa digunakan untuk satuan menit dalam langkah ini). Kemudian klik OK. Untuk mulai mengatur waktu tempuh di tiap ruas jalan, klik kanan pada layer jaringan jalan, kemudian klik Edit Features, dan klik Start Editing. 

   

Kemudian, ganti angka 0 di tiap baris (pada kolom “Menit” apabila pada gambar di atas) dengan waktu tempuh masing-masing ruas jalan. Artinya, waktu tempuh untuk 321 ruas jalan harus diinput satu persatu. Kemudian klik Save Edits dan Stop Editing pada toolbar Editor apabila input waktu tempuh pada masing-masing ruas jalan telah selesai dilakukan. Rangkaian langkah ini dilakukan apabila penentuan fastest route didasarkan pada waktu tempuh. 

Langkah ini digunakan untuk mulai menggunakan tool analisis dalam Network Analyst. Gunakan tool New Route untuk menganalisis rute tercepat dari beberapa titik awal ke beberapa titik tujuan. Gunakan tool New Service Area untuk menganalisis jangkauan area layanan berbasis jarak atau waktu tempuh dari beberapa fasilitas. Gunakan tool New Closes Facility untuk menganlisis rute terdekat dari beberapa titik awal ke lokasi fasilitas. Dalam lampiran ini, penulis menerapkan penggunaan tool New Closest Facility. Klik Network Analyst, kemudian klik New Closest Facility. 

Pada Table of Contents, akan muncul layer baru dengan nama sesuai dengan tool yang dipilih. Kemudian klik ikon Network Analyst Window di sebelah kanan tulisan “Network Analyst”. 

   

Akan muncul kotak Network Analyst. Rename “Facilities” menjadi nama fasilitas yang dipilih. Renam “Incidents” menjadi nama titik awal. Dan Rename “Restriction” menjadi nama hambatan jalan. Pada prinsipnya, Facilities merupakan lokasi fasilitas, Incident merupakan titik awal rute, dan Restriction (pada bagian Point Barriers) merupakan titik rute yang tidak dapat dilewati. 

Klik “Fasilitas Rice Mill” (nama hasil rename ini menyesuaikan jenis fasilitas yang dianalisis). Kemudian klik ikon Create Network Location Tool untuk memulai menambahkan titik lokasi sarana/fasilitas. 

Titikkan lokasi sarana, lokasi titik awal rute, dan lokasi rute yang tidak dapat dilewati (asumsi), semisal gambar di atas. 

Klik ikon Solve untuk me-running hasil penentuan lokasi sarana, lokasi titik awal rute, dan lokasi rute yang tidak dapat dilewati. Berikut merupakan hasil dari Solve tersebut: 

Hasil akhir tutorial tool New Closest Facility dalam Network Analyst adalah peta di atas.

Semoga berguna.

Salam,

Abdurrahman Zaki