Johtamisen perustana paikkatieto

"Meidän jokaisessa johtamisjärjestelmässämme on tilannekuva, jonka takana on kartta. Itse asiassa suurin osa johtamisjärjestelmistämme on paikkatietojärjestelmiä", it-järjestelmien pääarkkitehti, insinöörieverstiluutnantti Mika Hyytiäinen Puolustusvoimien johtamisjärjestelmäosastolta sanoo.

Sodankäynti perustuu Hyytiäisen mukaan kasvavassa määrin tiedon ja tietotekniikan hyväksikäyttöön. Avainsanoja on täsmävaikutus, jossa paikkatietotekniikalla on merkittävä rooli.

Hyytiäinen on itse kehittänyt sotilaallisten maastoanalyysien metamallia Teknillisen korkeakoulun kartografian ja geoinformatiikan laboratoriolle ja Maanpuolustuskorkeakoulun taktiikan laitokselle tekemässään väitöskirjassa "Paikkatietoylivoima digitaalisella taistelukentällä".

Väitöskirjan mukaan maastoanalyyseilla kyetään nopeuttamaan ja varmentamaan tilanteen arviointia ja päätöksentekoa, mitä osoittaa myös maastoanalyysien asema Puolustusvoimien johtamisprosessissa.

Kuvateksti: Omana lempikuvanaan Mika Hyytiäinen pitää väitöskirjassaan kuvaa, jossa on yhdistetty maakatveanalyysi ja vihollisen ilmatorjunnan uhka-analyysi. Punainen väri osoittaa omille helikoptereille vaara-alueet ja musta taas alueet, joille vihollinen ei pysty ampumaan lainkaan.

Maaston kulkukelpoisuus analysoitu koko maasta

Puolustusvoimissa saatiin jo 1999 valmiiksi maaston perusanalyysi koko maasta. Se luokittelee 25 metrin karttaruututasolla maaston kulkukelpoisuuden seitsemään luokkaan ja ottaa huomioon muun muassa roudan, lumen, puuston, kivien ja maaston kaltevuuden vaikutuksen.

"Sen jälkeen me emme ole enää vain katselleet karttaa, vaan meillä on ollut käytössä jalostettu tuote, joka kertoo, voiko maastossa ajaa panssarivaunulla ja kuinka hyvin. Parametrejä muuttamalla se kertoo saman myös muita ajoneuvoja koskien", Hyytiäinen kertoo.

Kulkukelpoisuutta kuvaavan kartan päälle ammattisotilaan on helppo hahmottaa omien ja vihollisen joukkojen toimintamahdollisuuksia sekä tehdä erilaisia etenemis-, puolustus- ja hyökkäyssuunnitelmia.

Samantapaisen perusanalyysin Puolustusvoimat on tehnyt myös maaston linnoitettavuudesta. Lisäksi on harjoiteltu näkemäanalyysien tekoa. Niissä paikkatietojärjestelmälle annetaan maaston korkeusmalli sekä tiedot puustosta, rakennuksista ja muista näkyvyyteen vaikuttavista tekijöistä, kuten pimeydestä ja sumusta.

Kun digikartalle sitten sijoitetaan tiettyyn paikkaan tietynlainen panssarintorjuntaohjus, järjestelmä pystyy kertomaan, mihin kaikkiin paikkoihin sillä pystytään kyseisestä sijoituspaikasta ampumaan.

Kun panssarintorjuntaohjuksen käyttö on ratkaistu, on Hyytiäisen mukaan periaatteessa ratkaistu lähes kaikkeen muuhunkin ampumiseen, tähystämiseen ja valvontaan sekä radioliikenteeseen ja -häirintään liittyvät seikat, sillä radioaallotkin kulkevat suoraviivaisesti.

"Kaikki se on paikkatietoanalyysia, paikkatiedon hyväksikäyttöä", hän sanoo.

Toki Puolustusvoimissa on hyödynnetty myös reitinoptimointia, ja siihen on kehitetty lisäsovellusta, jonka avulla voidaan etsiä paitsi nopeinta tai lyhintä myös suojaisinta reittiä kasvillisuus, mäkisyys ja mutkaisuus huomioon ottaen.

"Kun vihollinen käyttää helikoptereita, on hyvä ajaa metsäistä ja kiemuraista tietä eikä suoraa valtatietä, josta helikopterit voivat helposti löytää joukot tähtäimeensä", Hyytiäinen toteaa.

Visualisointi auttaa ymmärtämään tilanteen

Yhdysvalloissa paikkatietojärjestelmien tärkeimpänä ominaisuutena sotilaallisen päätöksenteon tukemisessa pidetään Hyytiäisen mukaan analyysien lisäksi visualisointia.

"Amerikkalaiset tarkoittavat visualisoinnilla sitä, että ihminen saadaan ymmärtämään tilanne oikein", hän sanoo.

Perinteisestihän sotilaat ovat käyttäneet ymmärrystä helpottavaan visualisointiin muun muassa maaston pienoismalleja, eräänlaisia hiekkalaatikoita, joiden ympärille esikunnan upseerit kokoontuivat.

Nykyisin visualisointikin voidaan toteuttaa tietokoneavusteisesti paikkatietojärjestelmällä.

"Tietokoneella voidaan visualisoida myös ihmiselle muulla tavoin näkymättömiä ilmiöitä, kuten radiohäirinnän kantavuutta, kaasupilveä tai ilmatorjuntatykin tulialueen rajoja", Hyytiäinen toteaa.

Helikopteritoimintaa suojassa viholliselta

Väitöskirjatyössään Hyytiäinen testasi kehittämäänsä sotilaallisten maastoanalyysien kokonaismallia tutkimalla analyysien hyödyllisyyttä helikopteritoiminnan tukemisessa.

Malliin perustuvalla ilmakatveanalyysilla voidaan Hyytiäisen mukaan osoittaa alueet, joilla oma helikopteri saa suojaa valvonnalta, jota vihollinen suorittaa ilmasta käsin valvontakoneilla, hävittäjä- ja rynnäkkökoneiden tutkilla sekä taisteluhelikoptereiden sensoreilla.

Vastaavasti maakatveanalyysilla pystytään osoittamaan alueet, joilla helikopteri saa suojaa vihollisen avoimessa maastossa tapahtuvalta tulenjohdolta ja tulitukselta. Siinä etsitään näkemäanalyysin avulla alueet, joihin vihollinen ei voi tähystää eikä ampua suoratulta.

Ilmatorjunnan uhka-analyysilla puolestaan määritellään vaara-alueet, joilla vihollisen ilmatorjunta-aseet aiheuttavat uhkan helikopterien toiminnalle.

Yhdistämällä maakatve- ja uhka-analyysin tulokset helikoptereille vaarallisimmat alueet löydetään hyvin suurella todennäköisyydellä. Analyyseilla on löydetty myös isoja alueita, joihin vihollinen ei voi ampua lainkaan, jos helikopteri lentää 30 metrin korkeudella puiden latvojen yläpuolella.

"Sellaisessa tilanteessa ei tarvitse edes tietää, missä vihollisen joukot ovat. Helikopterille voi suunnitella reitin sellaisten alueiden kautta, joihin vihollinen ei kerta kaikkiaan voi ampua", Hyytiäinen toteaa.

Kaikki väitöskirjan helikopteritoimintaa koskevat analyysit ja niitä visualisoivat karttakuvat tehtiin Hyytiäisen mukaan Esrin välineillä.

"Esri pystyy tarjoamaan valmiina sovelluksina lähes kaikki ne analyysirakenteet, mitä väitöskirjassani on yleensäkin kuvattu. Se on työkalupakki, jolla voi tehdä rasteri- ja vektorianalyyseja, maasto- ja näkemäanalyyseja, reittioptimointia ja kaikkia muitakin vastaavia asioita", hän sanoo.

Kun Puolustusvoimat nyt rakentaa palvelukeskeistä arkkitehtuuria, erilaiset näkemäanalyysit, visualisointi ja muu paikkatiedon hyödyntäminen ovat siellä yhtenä palveluna tarvitsijoiden käytössä.

(Artikkelin pidempi versio julkaistu ESRI Finland uutisissa numerossa 2/06)