Analisis Spasial SIG

Analisis spasial merupakan kumpulan – kumpulan dari teknik yang dapat digunakan untuk melakukan pengolahan data SIG. Hasil dari analisis data spasial sangat bergantung dari lokasi atau tempat di mana objek sedang dianalisis. Selain itu, analisis spasial juga bisa diartikan sebagai teknik – teknik yang dapat digunakan untuk meneliti dan juga mengeksplorasi dari dari sudut pandang keruangan. Semua teknik ataupun pendekatan perhitungan secara matematis yang berhubungan dengan data  keruangan atau spasial dilakukan dengan menggunakan fungsi analisis spasial.

Analisis spasial adalah teknik ataupun proses yang melibatkan beberapa atau sejumlah fungsi perhitungan serta evaluasi logika matematis yang dapat dilakukan pada data spasial, dalam rangka untuk memperoleh nilai tambah, ekstraksi serta informasi baru yang beraspek spasial. Analisis spasial cukup luas ruang lingkupnya. Salah satunya terdapat pada SIG atau Sistem Informasi Geografis.

Fungsi Analisis Spasial

Menurut Eddy Prahasta (2009), fungsi dari analisis spasial yaitu:

1. Klasifikasi (reclassify), yaitu suatu kegiatan yang mengklasifikasikan kembali suatu data hingga pada akhirnya menjadi sebuah data spasial yang baru dan berdasarkan pada kriteria atau atribut tertentu.
2. Jaringan atau Network, yaitu sebuah fungsionalitas yang merujuk pada data – data spasial titik- titik ataupun garis – garis sebagai jaringan yang tidak terpisahkan.
3. Overlay, merupakan fungsionalitas yang menghasilkan layer data spasial baru, di mana layer tersebut merupakan hasil dari kombinasi minimal dua layer yang menjadi masukkannya.
4. Buffering, adalah fungsi yang akan menghasilkan layer spasial baru menghasilkan layer data spasial baru dengan bentuk poligon serta memiliki jarak tertentu dari unsur – unsur spasial yang menjadi masukkannya.
5. 3D Analysis, fungsi ini terdiri atas sub – sub fungsi yang berkaitan dengan presentasi data spasial yang terdapat di dalam ruang 3 dimensi atau permukaan digital.
6. Digital Image Processing, untuk fungsionalitas ini nilai ataupun intensitas dianggap sebagai fungsi sebar atau spasial.

Pengukuran untuk analisis spasial dapat dilakukan dengan cara fungsi pengukuran. Fungsi pengukuran yang dimaksud di sini yaitu:

1. Jarak Pengukuran, arti dari jarak yang dimaksud yaitu menghitung jarak antara dua titik. Pengukuran ini dapat dilakukan dengan meng-klik kedua titik tersebut atau dengan cara lain yaitu menggunakan query.
2. Luas Fungsi, luas yang tersebut dapat digunakan dalam menghitung luas suatu wilayah dari unsur – unsur spasial. Wilayah yang dimaksud dapat berupa poligon atau vektor dan juga wilayah yang memiliki tipe raster.
3. Keliling Fungsi, keliling ini dimanfaatkan untuk menghitung keliling atau parameter dari unsur – unsur spasial. Unsur – unsur ini yaitu poligon (vektor) dan raster.
4. Centroid Fungsi, adalah fungsi yang digunakan untuk menentukan koordinat titik pusat yang berasal dari unsur – unsur spasial yang memiliki tipe poligon atau raster.
5. Kedekatan Fungsi, merupakan fungsi untuk menghitung jarak dari suatu titik, garis dan juga batas poligon. Salah satu kedekatan fungsi yang paling sering digunakan yaitu buffer. Buffer merupakan adalah analisis spasial yang nantinya menghasilkan unsur – unsur spasial yang bertipe poligon. Contoh dari fungsi buffer terdapat pada overlay.

Jenis-Jenis Analisis Spasial

Pada pelaksanaannya, analisis spasial dapat dilakukan dengan jenis – jenis tertentu. Masing – masing jenis memiliki fungsi dan juga penggunaan yang berbeda – beda. Jenis – jenis dari analisis spasial berupa query basis data, pengukuran, fungsi kedekatan, model permukaan digital, klasifikasi, overlay, dan juga pengubahan unsur – unsur spasial query basis data. Query basis data sendiri digunakan untuk memanggil atau mendapatkan kembali atribut sebuah data tanpa harus mengganggu atau mengubah data yang sudah ada sebelumnya.

Fungsi dari query basis data yaitu dapat dilakukan dengan cukup mudah, cukup menekan feature yang diinginkan. Namun, untuk query yang lebih lengkap dan kompleks, dapat menggunakan pernyataan kondisional (conditional statement). Pernyataan ini ternyata melibatkan beberapa operasi logis yaitu, AND, NOT, OR, XOR.

Analisis Spasial Dalam SIG (Sistem Informasi Geografi)

Sebelumnya kita perlu mengetahui terlebih dahulu, apa itu SIG. Sistem Informasi Geografi adalah suatu sistem di dalam komputer (SBIS) yang digunakan untuk memasukan atau capturing, menyimpan, memeriksa, mengintegrasikan, memanipulasi, menganalisis dan juga menampilkan data – data yang memiliki hubungan dengan posisi di permukaan bumi. Selain itu, Sistem Informasi Geografi juga mempunyai arti sebagai sebuah sistem informasi yang dibuat untuk bekerja dengan menggunakan data yang bereferensi spasial atau memiliki koordinat geografi. SIG sendiri merupakan salah satu sistem yang cukup kompleks, pada umumnya terintegrasi dengan lingkungan sistem komputer lainnya pada tingkat fungsional dan juga jaringan atau network.

Analisis dalam SIG mempunyai beberapa metode – metode pendekatan. Secara umum terdapat dua macam metode yang digunakan, yaitu pendekatan kualitatif dan pendekatan kuantitatif. Untuk pendekatan kuantitatif sendiri terbagi menjadi tiga macam cara yaitu secara binary, berjenjang dan berjenjang tertimbang.

Metode Kualitatif

• Metode pendekatan ini dapat diterapkan sebagai salah satu metode analisis yang terdapat di SIG. Data yang diperlukan berasal dari data spasial yang mempunyai klasifikasi data yang bersifat kualitatif. Contohnya dapat berupa peta yang mempunyai tingkatan data kualitatif yaitu peta penggunaan lahan.

Metode Kuantitatif

• Metode Kuantitatif Binary : pendekatan ini menggunakan operasi logika AND yang terdapat di dalam alogaritma. Sehingga dalam pengharkatan terhadap parameter kelas yang digunakan, hanya dua kelas yaitu nilai 1 (diterima) dan nilai 0 (tidak diterima). Setiap parameter yang digunakan, terlebih dahulu harus dinilai apakah diterima atau tidak diterima suatu kelas parameter.

• Metode Kuantitatif Berjenjang : pendekatan kuantitatif ini memberikan nilai yang sama untuk setiap komponen dalam menganalisis. Setiap komponen yang digunakan mempunyai harkat yang sama untuk dianalisis, dengan berasumsi bahwa setiap komponen memiliki pengaruh yang sama terhadap objek yang dianalisis. Namun, pendekatan ini mempunyai faktor – faktor pembatas untuk setiap parameter. Akan tetapi, faktor pembatas tidak bersifat mutlak namun berjenjang dengan tingkatan kelas dan nilai yang berbeda – beda.

• Metode Kuantitatif Berjenjang Tertimbang : pendekatan ini tetap memberikan nilai pengharkatan, tetapi menggunakan bobot yang berbeda untuk setiap variabel yang digunakan dalam menganalisis. Pemberian bobot bergantung pada besar atau kecilnya pengaruh variabel tersebut yang terdapat pada tema analisis. Metode ini juga memberikan asumsi, jika setiap variabel mempunyai pengaruh yang berbeda tergantung dari tujuan objek yang dianalisis.

MODEL BASIS DATA SIG

SIG Sebagai Basis Data

Sistem informasis Geografis (SIG) tidak dapat dilepaskan dengan basis data, sebab SIG sendiri memerlukan data (spasial dan atribut ) yang disimpan di dalam basis data spasial (dimana data atribut terdapat didalamnya). Selain itu, semua perangkat SIG-pun secara inherent telah dilengkapi dengan kemampuan dalam mengelola basis data.

Pengembangan sistem SIG yang telah mendapatkan dukungan DBMS dapat dijelaskan dengan beberapa fakta berikut:

• Biaya pengadaan DBMS telah mendominasi secara garis besar biaya keseluruhan perangkat lunak sistem-sistem termasuk SIG.
• DBMS banyak memiliki fungsi-fungsi yang diperlukan oleh sistem perangkat SIG

 Pada umumnya terdapat 2  pendekatan untuk mengunakan DBMS di dalam SIG:

1. Pendekatan solusi DBMS total, yaitu semua data spasial dan non spasial diakses melaui DBMS sehingga data” tersebut harus memenuhi asumsi” yang telah ditentukan oleh perancang DBMSnya.
2. Pendekatan solusi kombinasi, yaitu tidak semua data tabel” atribut berikut relasi”nya diakses melalui DBMS karena data” tersebut telah sesuai dengan modelnya.  Contohnya ARC/INFO biasanya mengadopsi dua basis data yang secara khusus dirancang untuk data spasial  ARC/INFO dan yang kedua untuk data non spasial yang dikelola oleh sistem basisdata yang khusus dirancang untuk data non spasial.

Untuk membawa dunia nyata ke dalam SIG, harus digunakan model data, dari model dunia nyata kemudian dikonversikan ke dalam model data dengan mengunakan elemen” geometri dan kualitas, kemudian di transfer ke dalam bentuk basis data yang dapat menangani data” digital yang dapat di presentasikan ke dalam bentuk peta dan laporan.

Sistem Manajemen Basis Data SIG

Basis Data Spasial yaitu :

• Sekumpulan entity baik yang memiliki lokasi atau posisi tetap maupun tidak tetap
• Tipe-tipe entity spasial meliputi lokasi, dimensi dan bentuk
• Hampir semua SIDS mempunyai campuran tipe-tipe entity spasial dan non spasia, dimana tipe entity non spasial tidak memiliki properti topografi dasar lokasi

DBMS yang digunakan dalam SIG :

• Dengan pendekatan solusi DBMS yaitu semua data spasial dan non spasial diakses melalui DBMS sehingga data-data tersebut harus memenuhi asumsi yang telah ditentukan oleh perancang DBMS
• Pendekatan Solusi Kombinasi yaitu mengadopsi dua sistem basis data yang pertama untuk data spasial (Map Info) dan yang kedua untuk data atribut (Database).

Model Basis Data Relasional

Model basisdata yang paling terkenal dalam DBMS ini banyak digunakan dalam SIG. Beberapa DBMS yang menggunakan model basis data relasional:

• Dbase(*.dbf) – digunakan oleh ArcView, PC Arc/Info, dan SIG lain
• INFO – Digunakan di dalam Arc/Info
• Oracle –  Digunakan dalam Arc/Info, Geovision, dll

Model Basis Data Hybrid 

• Struktur data vektor dan struktur data raster dapat dipadukan pada suatu sistem, dengan melengkapi fasilitas konversi vektor ke raster dan raster ke vektor. Selain itu juga disediakan fungsi-fungsi untuk mengolah masing-masing struktur data.
• Data SIDS terdiri dari dua bentuk data: yaitu data grafis yang menyatakan entitas obyek dan data attribut. Data grafis yang terdiri dari data koordinat dan data topologi disimpan di berkas yang terpisah dari data atribut.  Data atribut ditangani oleh database management system.  Penggabungan kedua tipe data dilakukan melalui suatu kode identifikasi, misal kode identifikasi poligon, garis atau titik. Hal yang sama juga dapat dilakukan ‘linkage’ antara grid-cell modules dengan database management system.
• Operasional SIDS secara keseluruhan yang terdiri dari SIDS software, CAD software, Image Processing software, GPS software, Open-Source components, DBMS system.

Model Basis Data Terintegrasi

• Pendekatan modael data terintegrasi juga dideskripsikan sebagai pendekatan sistem pengelolaan basis data (DBMS) spasial, dengan SIDS yang bertindak sebagai query processor. 
• Kebanyakan implementasinya pada saat ini adalah bentuk topologi vektor dengan tabel-tabel relasional yang menyimpan data-data koordinat peta (titik, nodes, segmen garis, dl.) bersama dengan tabel lain yang berisi informasi topologi. 
• Data-data atribut disimpan di dalam tabel-tabel yang sama sebagai basis data map feature (tabel internal atau abel yang dibuat secara otomatis) atau disimpan di dalam tabel-tabel yang terpisah dan dapat diakses melalui operasi relasioanl “JOIN”.

MODEL DATA SPASIAL

MODEL DATA GEOGRAFI

1. Data diskrit dapat berupa titik, garis, dan area/polygon, yang biasanya merepresentasikan bentang alam (sungai, laut, danau, hutan, dan lain2) maupun benda - benda buatan manusia (jalan, menara, gedung, jembatan, dan lain2).
2. Data kontinyu merepresentasikan properti yang kontinyu dalam ruang, misalnya informasi ketinggian, kelerengan, arah aliran air dan angin, jenis tanah, derajat keasaman tanah, kelembapan tanah, kepadatan penduduk, dan lain2. Namun demikian, terdapat beberapa kasus yang sulit untuk direpresentrasikan datanya ke dalam format digital, seperti misalnya prakiraan cuaca, ia bisa direpresentasikan dalam bentuk kontinyu namun memiliki informasi yang diskrit.

MODEL DATA SPASIAL

Terdiri dari model data spasial 2 dimensi dan model data spasial 3 dimensi

MODEL DATA 2 DIMENSI

VECTOR : Data vektor terbentuk dari tiga jenis geometri yakni titik (point), garis (line), dan area (polygon). Oleh karena itu, objek-objek di permukaan bumi perlu divisualisasikan dalam ketiga geometri tersebut agar bisa diproses dengan GIS. Contoh visualisasi dunia nyata menjadi elemen gambar ketiga geometri tersebut antara lain landmark dan fasilitas sebagai titik, jalan dan sungai sebagai garis, dan daerah administrasi tertentu sebagai area.

Berikut ini penjelasan lebih dalam mengenai ketiga entitas geometri tersebut.

• Titik (point) meliputi semua objek grafis atau geografis yang dikaitkan dengan pasangan koordinat (x,y). Selain memuat informasi koordinat, data titik juga bisa saja merupakan suatu simbol yang memiliki keterkaitan dengan informasi lain.  Satu buah objek titik memiliki satu baris dalam tabel atribut. Karakteristik-karakteristik dari titik ini dijelaskan oleh kolom-kolom yang dibentuk pada tabel atribut. Contoh-contoh objek dunia nyata yang biasa direpresentasikan sebagai titik antara lain kota, pelabuhan, bandara, rumah sakit, sekolah, dan sebagainya. Perlu diingat bahwa representasi ini sifatnya tidak mutlak melainkan relatif terhadap skala peta. Dalam skala peta yang lebih besar, kota dan bandara bisa saja direpresentasikan sebagai area/luasan (polygon)

• Garis (line) merupakan semua unsur-unsur linier yang dibangun dengan menggunakan segmen-segmen garis lurus yang dibentuk oleh dua titik koordinat atau lebih (Burrough, 1994). Entitas garis yang paling sederhana memerlukan ruang untuk menyimpan titik awal dan titik akhir (dua pasangan koordinat x,y) berserta informasi lain mengenai simbol yang digunakan untuk merepresentasikannya. Garis tunggal yang terbentuk dari titik awal dan titik akhir saja disebut sebagai line. Sedangkan garis bersegmen banyak yang terbentuk dari banyak titik (vertex­) disebut polyline. Dalam GIS, baik line maupun polyline dianggap sebagai suatu entitas yang sama yakni polyline. Setiap satu entitas polyline memiliki satu baris dalam tabel atribut. Karakteristik dari entitas ini disimpan dalam kolom-kolom tabel atribut. Objek-objek dunia nyata yang sering direpresentasikan sebagai polyline antara lain jalan, sungai, jaringan air bersih, jaringan listrik, jaringan telepon, dan sebagainya.

• Area (polygon) merupakan suatu objek tertutup yang memiliki luasan. Polygon dapat direpresentasikan dengan berbagai cara di dalam model data vektor. Karena kebanyakan peta tematik yang digunakan dalam GIS berurusan dengan polygon, metode-metode representasi dan pemanipulasian entity ini banyak mendapat perhatian. Seperti halnya titik dan polyline, satu objek poligon juga diwakili oleh satu baris pada tabel atribut. Poligon biasanya digunakan untuk merepresentasikan objek dunia nyata yang memiliki luasan seperti wilayah administrasi, danau, guna lahan, jenis tanah, dan sebagainya.

RASTER : Data raster terdiri atas matriks atau piksel yang tersusun atas baris dan kolom (atau grid), dimana setiap sel memiliki nilai yang merepresentasikan sebuah informasi, seperti nilai reflektan, atau suhu udara. Bentuk data raster biasanya adalah data hasil akuisisi UAV, citra satelit, foto digital, ataupun peta -peta yang telah dipindai.

Struktur data raster terbagi menjadi empat bagian besar, yaitu : 

1. Square grid : merupakan struktur yang paling sederhana, dimana ukuran piksel memiliki nilai yang sama. Seluruh piksel yang saling bertenaga saling terhubung satu yang lainnya. 
2. Rectanguler : merupakan struktur yang umum pada model data raster.
3. Trianguler dan Hexagonal : merupakan struktur yang tidak umum, dan jarang digunakan. Namun terdapat beberapa aplikasi yang menggunakan model hexagonal untuk memodelkan persebaran kehidupan alam liar. 
4. Trianguler Irregular Network (TIN) : merupakan Struktur yang umum digunakan untuk merepresentasikan informasi ketinggian.

MODEL DATA 3 DIMENSI

1. Digital Elevation Model : adalah representasi CG 3D dari permukaan medan - umumnya planet (misalnya Bumi), bulan, atau asteroid - yang dibuat dari data ketinggian medan. "DEM global" mengacu pada Grid Global Diskrit.

DEM dapat direpresentasikan sebagai raster (kotak kuadrat, juga dikenal sebagai heightmap ketika mewakili elevasi) atau sebagai jaringan segitiga tidak beraturan berbasis vektor (TIN). DEM TIN DEM juga disebut sebagai DEM primer (terukur), sedangkan Raster DEM disebut sebagai DEM sekunder (dihitung). DEM dapat diperoleh melalui teknik seperti fotogrametri, lidar, IfSAR, survei tanah, dll. (Li et al. 2005). DEM umumnya dibangun menggunakan data yang dikumpulkan menggunakan teknik penginderaan jarak jauh, tetapi mereka juga dapat dibangun dari survei tanah. DEM sering digunakan dalam sistem informasi geografis, dan merupakan dasar paling umum untuk peta bantuan yang dihasilkan secara digital. Sementara DSM mungkin berguna untuk pemodelan lanskap, pemodelan kota dan aplikasi visualisasi, DTM sering diperlukan untuk pemodelan banjir atau drainase, studi penggunaan lahan, aplikasi geologi, dan aplikasi lain.

2. Triangulated Irregular Network : adalah representasi dari permukaan kontinu yang seluruhnya terdiri dari segi segitiga, digunakan terutama sebagai Diskrit Global Grid dalam pemodelan elevasi primer.

Sebuah TIN terdiri dari jaringan segitiga simpul, yang dikenal sebagai titik massa, dengan koordinat terkait dalam tiga dimensi yang dihubungkan oleh tepi untuk membentuk tessellation segitiga. Visualisasi tiga dimensi siap dibuat dengan render dari segi segi tiga. Di daerah-daerah di mana ada sedikit variasi dalam ketinggian permukaan, titik-titik mungkin banyak spasi sedangkan di daerah-daerah dengan variasi intensitas yang lebih intens, kepadatan titik meningkat.

PERBEDAAN DEM & TIN :

DEM

• Redundansi data di daerah medan seragam
• Ketidakmampuan untuk beradaptasi dengan bidang-bidang yang berbeda kompleksitas bantuan
• Penekanan berlebihan sepanjang sumbu grid

 

TIN

• Data tidak berlebihan
• Memungkinkan data tambahan di area yang kompleks dan lebih sedikit data di area yang tidak kompleks
• Kemampuan untuk menggunakan fitur alami sebagai garis putus-putus

DASAR-DASAR GIS

JENIS DATA
1. DATA SPASIAL
Data spasial adalah gambaran nyata suatu wilayah yang terdapat di permukaan bumi. Umumnya direpresentasikan berupa grafik, peta, gambar dengan format digital dan disimpan dalam bentuk koordinat x,y (vektor) atau dalam bentuk image (raster) yang memiliki nilai tertentu.

2. DATA NONSPASIAL
Data non spasial adalah data berbentuk tabel dimana tabel tersebut berisi informasi- informasi yang dimiliki oleh obyek dalam data spasial. Data tersebut berbentuk data tabular yang saling terintegrasi dengan data spasial yang ada.

PROYEKSI PETA
Proyeksi adalah cara penggambaran garis-garis meridian dan paralel dari globe ke dalam bidang datar. Contoh sederhana pembuatan peta dengan menggunakan proyeksi adalah seperti pada waktu kita mengelupas buah jeruk, kemudian kulit jeruk tersebut kita lembarkan.

Di dalam melakukan kegiatan proyeksi peta, ada beberapa hal yang tidak boleh terabaikan, yaitu:

1. Peta harus equivalen, yaitu peta harus sesuai dengan luas sebenarnya di permukaan bumi setelah dikalikan dengan skala.
2. Peta harus equidistan, yaitu peta harus mempunyai jarak-jarak yang sama dengan jarak sebenarnya di permukaan bumi setelah dikalikan dengan skala.
3. peta harus konform, yaitu bentuk-bentuk atau sudut-sudut pada peta harus dipertahankan sesuai dengan bentuk sebenarnya di permukaan bumi.

JENIS-JENIS PROYEKSI PETA
Terdapat beberapa jenis proyeksi yang digunakan untuk menggambar peta, yaitu proyeksi azimutal, kerucut, dan silinder.

1. Proyeksi Azimutal/ Proyeksi Zenital
Proyeksi zenital ini bidang proyeksinya berupa bidang datar. Proyeksi zenital ini sesuai digunakan untuk memetakan daerah kutub, namun akan mengalami penyimpangan yang besar jika digunakan untuk menggambarkan daerah yang berada di sekitar khatulistiwa.

2. Proyeksi Kerucut
Proyeksi kerucut ini bidang proyeksinya berupa kerucut. Proyeksi seperti ini sesuai digunakan untuk menggambarkan daerah yang berada pada lintang tengah seperti pada negara-negara di Eropa.

3. Proyeksi Silinder
Proyeksi silinder ini bidang proyeksinya berupa silinder. Proyeksi seperti ini sangat baik untuk memetakan daerah yang berada di daerah khatulistiwa, dan tidak sesuai digunakan untuk memetakan daerah yang berada di sekitar kutub.

APA ITU GIS?

Sistem Informasi Georafis atau  Georaphic Information Sistem (GIS) merupakan suatu sistem informasi yang berbasis komputer, dirancang untuk bekerja dengan menggunakan  data yang memiliki  informasi spasial (bereferensi keruangan). Sistem ini  mengcapture, mengecek, mengintegrasikan, memanipulasi, menganalisa, dan menampilkan data yang secara spasial mereferensikan kepada kondisi bumi. Teknologi GIS mengintegrasikan operasi-operasi umum database, seperti query dan analisa statistik, dengan kemampuan visualisasi dan analisa yang unik yang dimiliki oleh pemetaan. Kemampuan inilah yang membedakan GIS dengan Sistem Informasi lainya yang membuatnya menjadi berguna  berbagai kalangan untuk menjelaskan  kejadian, merencanakan strategi, dan memprediksi apa yang terjadi. 

Sistem ini pertama  kali diperkenalkan di Indonesia pada tahun 1972 dengan nama Data Banks for Develompment (Rais, 2005). Munculnya istilah Sistem Informasi Geografis seperti sekarang ini setelah dicetuskan oleh General Assembly dari International Geographical Union di Ottawa Kanada pada  tahun 1967.Dikembangkan oleh Roger Tomlinson, yang kemudian disebut CGIS (Canadian GIS-SIG Kanada), digunakan untuk menyimpan, menganalisa dan mengolah data yang dikumpulkan untuk inventarisasi Tanah Kanada (CLI-Canadian Land Inventory) sebuah inisiatif untuk mengetahui kemampuan lahan di wilayah pedesaan Kanada dengan memetakan berbagai informasi pada tanah, pertanian, pariwisata, alam bebas, unggas dan penggunaan tanah pada skala 1:250000. Sejak saat itu Sistem Informasi Geografis berkembang di beberapa benua terutama Benua Amerika,  BenuaEropa, Benua Australia, dan Benua  Asia.

Sistem informasi Geografis Definisis GIS sangatlah beragam, karena memang defenisi GIS selalu berkembang, bertambah dan sangat bervariasi, dibawah ini adalah beberapa definisi GIS.

1. Kang-Tsung Chang (2002), mendefinisikan GIS sebagai : is an a computer system for capturing, storing, querying, analyzing, and displaying geographic data.
2. Arronoff (1989), mendefinisiskan  GIS sebagai suatu sitem berbasis komputer yang memiliki kemampuan dalam menangani data bereferensi geografi yaitu pemasukan data, manajemen data (penyimpanan dan pemanggilan kembali),manipulasi dan analisis data, serta keluaran sebagai hasil akhir (output). Hasil akhir (output) dapat dijadikan acuan dalam pengambilan keputusan pada masalah yang berhubungan dengan geografi Arronoff (1989).
3. Menurut Gistut (1994), GIS adalah sistem yang dapat  mendukung pengambilan keputusan spasial dan mampu mengintegrasikan  deskripsi-deskripsi lokasi dengan karakteristik-karakteristik fenomena yang ditemukan di lokasi tersebut. GIS yang lengkap mencakup metodologi dan teknologi yang diperlukan yaitu data spasial perangkat keras, perangkat lunak dan struktur organisasi Gistut (1994).
4. Menurut Burrough (1986) mendefinisikan   GIS adalah sistem berbasis komputer yang digunakan untuk memasukan, menyimpan, mengelola, menganalisis dan mengaktifkan kembali data yang mempunyai referensi keruangan untuk berbagai tujuan yang berkaitan dengan pemetaan dan perencanaan. 

Dari defenisi-definisi tersebut diatas dapat diambil kesimpulan bahwa GIS  terdiri atas beberapa subsistem yaitu: data input, data output, data management , data manipulasi dan analysis (Prahasta, 2005)

FUNGSI GIS
Berdasarkan desain awalnya fungsi utama SIG adalah untuk melakukan analisis data spasial. Dilihat dari sudut pemrosesan data geografik, GIS bukanlah penemuan baru. Pemrosesan data geografik sudah lama dilakukan oleh berbagai macam bidang ilmu, yang membedakannya dengan  pemrosesan lama hanyalah digunakannya data dijital.   Adapun fungsi -fungsi dasar dalam GIS adalah  sebagai berikut :

1. Akuisisi data dan proses awal meliputi:  digitasi, editing, pembangunan topologi, konversi format data, pemberian atribut dll.
2. Pengelolaan database meliputi : pengarsipan data, permodelan bertingkat, pemodelan jaringan pencarian atribut dll.
3. Pengukuran keruangan dan analisis  meliputi : operasi pengukuran, analisis daerah penyanggga, overlay, dll.
4. Penayangan grafis dan visualisasai meliputi : transformasi skala, generalisasi, peta topografi, peta statistic, tampilan perspektif.

KEMAMPUAN GIS  
Bagaimana  mengenali kemampuan GIS adalah dengan melihat kemampuannya dalam menjawab pertanyaan-pertanyaan sebagai berikut:

1. What is that ….? mencari keterangan  (atribut atribut)  atau deskripsi mengenai suatu unsur peta yang terdapat pada posisiposisi yang ditentukan.
2. Where is it ….? Mengidentifikasi unsur peta  yang didiskripsinya (salah satu atau lebih atributnya) ditentukan. Sebagai contoh GIS  dapat menentukan lokasi yang sesuai untuk mengembangan lahan pertanian tanaman lada yang memiliki beberapa kriteria yang harus dipenuhi.
3. How has it changed….? Ini adalah pertanyaan kecenderungan, mengidentifikasi kecenderungan perubahan trend spasial dari berbagai unsur-unsur peta.
4. What spatial patterns exist   ?  Pertanyaan ini lebih menekankan pada keberadaan pola-pola yang terdapat di dalam  data-data spasial (juga atribut) suatu GIS. Jika ada penyimpangan  data aktual terhadap pola pola yang sudah biasa dikenali GIS mampu merepresentasikan. 
5. What if…? Pertanyaan yang berbasisikan model. Permodelan di dalam GIS adalah penggunaan fungsi dasar manipulasi dan analisis untuk menyelesaikan persoalan yang kompleks. 

APLIKASI DAN PEMANFAATAN GIS
Sistem Informasi Geografis dapat dimanfaatkan untuk mempermudah dalam  mendapatkan data-data yang telah diolah   dan tersimpan sebagai atribut suatu lokasi atau obyek. Data-data yang diolah dalam GIS pada dasarnya terdiri dari data spasial dan data atribut dalam bentuk dijital.  Sistem ini merelasikan data spasial (lokasi geografis) dengan data non spasial, sehingga para penggunanya dapat membuat peta dan menganalisa informasinya dengan berbagai cara. GIS merupakan alat yang handal untuk menangani data spasial, dimana dalam GIS data dipelihara dalam bentuk digital sehingga data ini lebih padat dibanding dalam bentuk peta cetak, table, atau dalam bentuk konvensional lainya yang akhirnya akan mempercepat pekerjaan dan meringankan biaya yang diperlukan (Barus dan Wiradisastra, 2000 dalam As Syakur 2007).

Ada beberapa alasan yang mendasari mengapa perlu menggunakan GIS, menurut  Anon (2003, dalam As Syakur 2007) alasan yang mendasarinya  adalah:

1. GIS menggunakan data spasial maupun atribut secara terintergarsi.
2. GIS dapat memisahkan antara bentuk presentasi dan basis data.
3. GIS memiliki kemampuan menguraikan unsure-unsur yang ada dipermukaan bumi ke dalam beberapa layer atau coverage data spasial.
4. GIS memiliki kemampuan yang sangat baik dalam menvisualisasikan data spasial berikut atributnya.
5. Semua operasi GIS dapat dilakukan secara interaktif.
6. GIS dengan mudah menghasilkan peta -peta tematik.
7. GIS sangat membantu pekerjaan yang erat kaitanya dengan bidang spasial dan geoinformatika.

Posisi GIS dengan segala kelebihannya,  semakin lama semakin berkembang bertambah dan bervarian. Pemanfaatan  GIS semakin meluas meliputi   pelbagai disiplin ilmu, seperti ilmu kesehatan, ilmu ekonomi, ilmu lingkungan, ilmu pertanian, militer dan lain sebagainya.              
Berikut ini adalah beberapa contoh aplikasi GIS: 

1. Pengelolaan Fasilitas  : Peta skala besar, network analysis, biasanya digunakan untuk    pengolaan fasilitas kota. Contoh aplikasinya adalah penempatan pipa dan kabel bawah tanah, perencanaan fasilitas perawatan, pelayanan jaringan telekomunikasi   
2. Pengolaan Sumber Daya Alam dan Lingkungan: Untuk tujuan ini pada umumnya digunakan citra satelit, citra Landsat yang digabungankan dengan foto udara, dengan teknik overlay. Contoh aplikasinya adalah studi kelayakan untuk tanaman peranian, pengelolaan hutan dan analisis dampak lingkungan 
3. Bidang Transportasi: Untuk fungsi  ini digunakan peta skala besar dan menengah  dan analisis keruangan, terutama untuk manajemen transit perencanaan rute, pengirimsn teknisi, analisa pelayanan, penanganan pemasaran dan sebagainya. 
4. Jaringan telekomunikasi : GIS digunakan untuk memtakan Sentral. MDF (Main    Distribution Poin), kabel primer, Rumah Kabel, kabel Sekunder, Daerah Catu Langsung dan seterusnya sampai ke pelanggan. Dengan GIS kerusakan yang terjadi dapat segera diketahui.
5. Sistem Informasi Lahan :  Untuk keperluan ini yang digunakan adalah peta kadastral skala  besar atau peta persil tanah dan analisi keruangan untuk informasi kadatral pajak.