Maanmittauslaitoksen karttatuotanto uusiksi
Pienimittakaavaiset karttatietokannat ja niihin perustuvat kartat - 1:100 000, 1:250 000, 1:500 000, 1:1 000 000 ja 1:4 500 000 - on tuotettu Maanmittauslaitoksessa vuodesta 1995 lähtien Esrin ArcInfolla ja laitoksen sen päälle itse tekemillä sovelluksilla.
Tähän saakka pienimittakaavaisista karttatietokannoista vain 1:100 000 on perustunut yleistykseen maastotietokannasta, jossa laitos ylläpitää kaikkia maastotietoja 1:10 000 mittakaavassa. Kaikki muut pienimittakaavaiset karttatietokannat on skannattu ja vektoroitu useiden eri mittakaavaisten painettujen karttojen painofilmeistä.
Suunnittelija Ari Öysti Maanmittauslaitoksen kehittämiskeskuksesta kertoo, että skannaamiseen ja vektorointiin on turvauduttu, koska aineistot on siten saatu nopeammin valmiiksi. Varjopuolena on siinä ollut, että tietokanta-aineistojen laatu ei ole ollut kovin hyvä.
"Aineistot ovat käyneet karttapohjiksi tulostamistarkoituksiin ja muuhun, mutta ne eivät ole olleet oikeita paikkatietoaineistoja eivätkä ole täyttäneet topologisten sijaintisuhteiden vaatimuksia."
Juuri tästä syystä Maanmittauslaitos on nyt ajamassa alas vanhaa tuotantoa ja pystyttämässä uutta, jossa kaikki pienimittakaavaiset karttatietokannat tuotetaan suoraan maastotietokannasta. Samalla laitos on myös siirtymässä Esrin uuden ArcGIS-teknologian käyttöön.
"Karttaelementtien sijaintisuhteita on vaikea hallita skannatuissa aineistoissa. Olemme halunneet siirtyä ArcGIS-ympäristöön ja sen Geodatabase-tietokantaan, jossa pystymme hallitsemaan elementtien sijaintisuhteita ja tuottamaan oikeita GIS-tietokantoja", Öysti toteaa.
Kuvateksti: Uudella ArcGIS-pohjaisella tuotannolla Maanmittauslaitos pyrkii Ari Öystin (vas.) ja Veijo Pätysen mukaan parantamaan pienimittakaavaisten karttatietokantojen laatua, jotta ne esimerkiksi vastaisivat paremmin kansainvälisten yhteistyöprojektien vaatimuksia.
Omat työkalut vaativaan yleistykseen
Uudessa tuotantojärjestelmässä koko Suomen aineisto on tarkoitus ylläpitää yhtenä ja yhtenäisenä tietokantana, kun aineistoa on aikaisemmin tallennettu erillisiin tiedostoihin karttalehdittäin.
Tarkoitus on myös päästä eroon paljon aikaa vievästä käyttäjien työasematyöskentelystä ja tehdä asioita mahdollisimman paljon automaattisesti. Muun muassa sitä varten Maanmittauslaitoksen kehittämiskeskus koodaa omia työkaluja ArcGIS-alustan päälle.
Omia työkaluja Maanmittauslaitos tarvitsee eri mittakaavaisten karttatietokantojen teossa tapahtuvaan yleistykseen. Yleistys on Öystin mukaan niin vaativaa työtä, että siihen tarvitaan täysin räätälöityjä työkaluja, jotka tekevät juuri sitä, mitä halutaan.
ArcGISissä on toki valmiitakin yleistystyökaluja, ja lisää tulee uusien versioiden myötä koko ajan, mutta Maanmittauslaitoksen kaikkiin erityistarpeisiin niitä ei ole Öystin mukaan toistaiseksi riittänyt.
"Etu ArcGISissä on nimenomaan se, että saimme sen mukana käyttöön ArcObjects-ympäristön, jonka avulla olemme pystyneet nyt koodaamaan omia työkalujamme. ArcInfolla emme olisi kyenneet tekemään samaa koodausta."
Eroon käyttäjän virheistä
Uusien pienimittakaavaisten karttatietokantojen ja karttojen teossa yleistämisen ongelma on siinä, mitä maastotietokannan tarkan tason tiedoista jätetään pois erilaisissa pienimittakaavaisissa kartoissa ja miten jäljelle jääneet tiedot esitetään kussakin mittakaavassa.
"Jokaiseen mittakaavaan on valittava oikea yleistys ja esitystapa, jotta kartat olisivat hyvännäköisiä, informatiivisia ja selkeitä", Öysti sanoo.
Uudessa ArcGIS-pohjaisessa tuotannossa on päästy projektipäällikkö Veijo Pätysen mukaan jo yleistämään peltojen ja vesistöjen tapaisia maastokohteita, mutta ei vielä esimerkiksi tiestöjä ja rakennuksia.
"Työkalut muiden teemojen käsittelemiseksi ovat aika valmiita, ja ne otetaan tuotantokäyttöön marraskuun aikana tänä vuonna", hän kertoo.
Olennaista uudessa tuotannossa on se, että maastotietokannassa oikein olevat topologiset suhteet kohteiden välillä pyritään nyt säilyttämään loppuun asti eri mittakaavojen yleistysprosessissa.
Uudessa tuotannossa pyritään myös eroon käyttäjien mahdollisista virheistä. Tämä tapahtuu muun muassa niin, että yleistystä ohjataan tietokannasta, johon tallennetaan erilaiset yleistystä ohjaavat arvot, esimerkiksi viivojen minimipituudet ja alueiden minimikoot.
Jos esimerkiksi peltoalueen minimikooksi määritellään 5 000 neliötä, yleistyksen jälkeen kaikki pellot ovat kartalla suurempia kuin 5 000 neliötä. Pienemmät on jätetty pois tai yhdistetty toiseen peltoon.
Tehoa automatiikasta
Maanmittauslaitos käyttää monenlaisia yleistystekniikoita, joita varten se on itse kehittänyt menetelmät. Kohteen pituuden tai koon mukaisen valinnan lisäksi tehdään esimerkiksi kohdetyyppimuunnoksia, joissa aluemainen kohde muutetaan viivaksi tai pisteeksi tai viivamainen kohde pisteeksi. Mittakaava määrä, kuinka kapea kohde voidaan vielä kuvata alueena ja milloin alue yleistetään viivaksi.
"Se miten kohde kuvautuu kartalle ei ole kuitenkaan ainoa syy, miksi yleistystä tehdään. Eri mittakaavan aineistoissa pitää myös olla tietyt geometriset suhteet, jotta kohteet eivät ole liian lähellä toisiaan", Pätynen huomauttaa.
Erityisen vaativaan metsäojaverkostonkin yleistämiseen on nyt saatu kehitettyä automatiikka, jota ohjaa aiemmin käsin tehty yleistys ja jossa hyödynnetään vyöhykeanalyysia. Ennen kaksi viikkoa vaatinut työ vie nyt vain 1-2 päivää.
(Artikkelin pidempi versio julkaistu ESRI Finland uutisissa numerossa 2/06)
Yhteenveto
Haaste
Pääosa Maanmittauslaitoksen pienimittakaavaisista karttatietokannoista on tuotettu skannaamalla ja vektoroimalla painettujen karttojen painofilmeistä. Tuloksena ei ole ollut oikeita paikkatietoaineistoja, eivätkä aineistot ole täyttäneet topologisten sijaintisuhteiden vaatimuksia. Siksi kaikki pienimittakaavaiset karttatietokannat haluttiin ryhtyä tuottamaan suoraan 1:10 000 mittakaavaisesta maastotietokannasta.
Ratkaisu
Maanmittauslaitos siirtyi pienimittakaavaisten karttatietokantojen tuotannossa Esrin ArcInfo-ympäristöstä ArcGIS-ympäristöön ja sen Geodatabase-tietokantaan, jossa pystytään hallitsemaan elementtien sijaintisuhteita ja tuottamaan oikeita GIS-tietokantoja. ArcGIS-ympäristön ArcObjectsin avulla laitos pystyy myös koodaamaan omia räätälöityjä työkaluja erityistarpeisiinsa.
Hyödyt
Uudessa ArcGIS-ympäristössä Maanmittauslaitos on pystynyt muun muassa automatisoimaan pienimittakaavaisten karttatietokantojen erittäin vaativaan yleistykseen liittyviä toimintoja, säilyttämään topologiset suhteet yleistysprosessissa ja vähentämään käyttäjien virheitä. Karttatietokantojen entistä korkeampi laatu vastaa paremmin myös alan kansainvälisten yhteistyöprojektien vaatimuksia.
