Paikkatiedon metadata hallintaan QGISillä
Suomessa Maanmittauslaitos ylläpitää suuria ja tärkeitä kansallisia paikkatietoaineistoja, jotka tarjoavat lähes loputtomia käyttömahdollisuuksia. Avain näiden aineistojen käytettävyyteen on niiden metatiedon hallinnassa. Jos aineiston ominaisuuksia ja sisäistä järjestystä ei tunneta, on mahdotonta tietää, onko jokin tieto olemassa vai ei ja halutessaan päästä siihen käsiksi. Millainen olisi vaikkapa kirjasto, jossa kukaan ei tietäisi, mitä aineistoja sieltä löytyy ja missä ne mahdollisesti ovat? Tällaisen kirjaston kokoaminen olisi ollut melko turhaa työtä.
Gispolla ja Maanmittauslaitoksella on takanaan monia onnistuneita yhteistyöprojekteja liittyen paikkatietoaineistojen hallinnointiin. Yhteistä tekemistä on viitoittanut vahva usko avoimuuteen. Viime vuosina Maanmittauslaitos on ottanut käyttöön useita avoimeen lähdekoodiin nojaavia paikkatietorekistereitä, joiden taustalla on PostGIS-paikkatietokanta ja joiden käyttöliittymät on toteutettu QGIS-lisäosien avulla. QGISin käyttöön on päädytty paitsi avoimuuden, myös sen monipuolisten muokkausmahdollisuuksien vuoksi, kertoo Maanmittauslaitoksen johtava asiantuntija Mikko Sippo. Näillä ratkaisuilla on yhdessä rekisterien käyttäjien kanssa saatu toteutettua juuri niitä toiminnallisuuksia, joita tehokas tiedonhallinta edellyttää.
Tässä artikkelissa esitellään kolme Maanmittauslaitokselle QGISin avulla toteutettua metatietorekisterien hallintajärjestelmää, joita Gispo on ollut mukana toteuttamassa: kiintopiste-, ilmakuva- ja laserpistepilvirekisterit. Rekistereiden hallintatyökalut itsessään ovat ammattilaiskäyttöön tarkoitettuja, mutta niiden avulla voidaan avata erilaisia paikkatietoaineistoja yhä monipuolisemmin avoimeen käyttöön.
Kiintopisterekisteri
Kiintopisteet ovat maanmittauksessa käytettäviä kiinteitä maastopisteitä, joiden tarkka sijainti tunnetaan. Pisteitä käytetään muiden maastokohteiden sijaintimääritysten lähtökohtana. Aiemmin kiintopisteet pohjautuivat kolmiomittaukseen, mutta nykyään pisteiden määrityksessä käytetään satelliittipaikannusmenetelmiä.
Vuonna 2019 käyttöön otetussa, Maanmittauslaitoksen ylläpitämässä valtakunnallisessa kiintopisterekisterissä on noin 130 000 kiintopistettä. Kustakin pisteestä on kirjattu valikoima erilaista metatietoa, kuten esimerkiksi koordinaattien mittaustiedot eri realisaatiossa (koordinaattijärjestelmissä), mittausajankohta, mittausmenetelmät sekä mittauksen tarkkuusluokitus. Järjestelmästä saatavia tietoja hyödynnetään muun muassa maanmittauksessa.
Esimerkki kiintopisterekisterin käyttöliittymästä QGISissa
Ennen nykyistä rekisteriä käytössä oli taulukkomuotoisen tiedon päälle rakennettu pelkistetty karttakäyttöliittymä. Uutta järjestelmää luotaessa rekisterin käyttäjät pääsivät itse määrittämään, minkälaisia työkaluja rekisterin hallintaan ja tietojen tehokkaaseen hyödyntämiseen tarvitaan. Nykyisessä järjestelmässä käyttäjä voi paitsi tarkastella pisteitä kartalla, myös tehdä niihin erilaisia hakuja ja tarkastella pisteiden tietoja ryhminä tai yksittäin varsin helposti. Pisteiden tiedoilla voidaan suorittaa myös laskentaa ja yksittäisen pisteen tiedot voidaan helposti tulostaa nk. pistekortiksi. Nämä pistekortit ovat myös saatavilla avoimesta latauspalvelusta.
Esimerkki kiintopisteen pistekortista, joka kokoaa kiintopisteen ajantasaiset avaintiedot kiintopisterekisteristä.
Lisätietoa kiintopisterekisteristä
Ilmakuva- ja laserpistepilvirekisterit
Suomessa on tehty ilmakuvausta vuodesta 1931 lähtien. Nykytuotanto noudattaa kansallista ilmakuvaus- ja laserkeilausohjelmaa (KALLIO), joka on useiden toimijoiden ja viranmaisten yhteishanke. Suomi kuvataan pohjoisinta Lappia lukuun ottamatta 3 vuoden kierrolla ja keilataan 6 vuoden kierrolla. Laserkeilaus on menetelmä, jolla kohteesta muodostetaan kolmiulotteinen kuvantamisaineisto, ns. pistepilvi.
Ennen nykyisiä järjestelmiä ilmakuvien metatietoa hallinnoitiin Oracle-tietokannassa Visual Basic -pohjaisella järjestelmällä, jonka haasteina olivat tallennetun tiedon hajanaisuus, sovelluksen ikääntyminen sekä puutteellinen käytettävyys. Laserkeilausaineistoja puolestaan hallinnoitiin ESRI-pohjaisella ratkaisulla. Molemmissa järjestelmissä tietokanta piti sisällään sekä yksityiskohtaista metatietoa että tuotannonohjaukseen liittyvää tietoa, mikä teki niistä monimutkaisia ja hankaloitti käyttöä. Vuosina 2019-2023 käyttöön otetut uudet, QGIS-käyttöliittymällä hallinnoidut ilmakuvarekisteri ja laserpistepilvirekisteri keskittyvät vain metatietoon.
Esimerkki ilmakuvarekisterin hakulomakkeesta QGIS-sovelluksessa.
Ilmakuvarekisteri kattaa yli miljoonan ilmakuvan tiedot, mikä mahdollistaa arvokkaan aineiston aiempaa monipuolisemman hyödyntämisen. Tietokannasta löytyy tietoja muun muassa kuvaajasta, kuvauskalustosta, ajankohdasta sekä kuvatusta alueesta. Lisäksi kantaan on tallennettu tietoa kuvasta tuotetuista tietotuotteista kuten ortokuvista.
Laserpistepilvien osalta tietokanta on laajempi. Myös aineistosta tuotettavien tietotuotteiden kirjo ilmakuvatuotteita monipuolisempi.
Ilmakuvien tarkastelu QGISissa kuvanottopaikan mukaan.
Historiallinenkin aineisto avoimesti saataville
Myös historiallisen aineiston saaminen nykyiseen järjestelmään nähdään tärkeänä. Historialliset ilmakuvat ovat osa kansallista kulttuuriperintöämme, joka täydentyy jatkuvasti uustuotannon myötä.
Filmikuvien digitointityö on ollut käynnissä 1990-luvulta lähtien ja parhaillaan digitoidaan 1980-luvun alkupuolen kuva-aineistoa. Sähköisessä muodossa oleva aineisto viedään pysyväisarkistoon, joka toimii integroidusti ilmakuvarekisterin kanssa. Rekisterin QGIS-käyttöliittymän avulla voidaan sekä hakea pysyväisarkistossa olevia kuvia että viedä sinne uutta aineistoa. Näin sekä kuvat, että niistä kirjattu metatieto linkittyvät toisiinsa ja aineiston saavutettavuus kasvaa.
Sekä ilmakuvia, pistepilviaineistoja että kiintopisteiden tietoja on saatavilla avoimena aineistona Maanmittauslaitoksen palveluista. Aineistoa voidaan hyödyntää esimerkiksi yhdyskuntarakenteen muutosten seurannassa, ilmastonmuutoksen vaikutuksen arvioinnissa, maankäytön suunnittelussa ja rakentamisessa, sekä myös uusien ilmakuvausten suunnittelussa. Kuluttajapuolella ollaan kiinnostuneita muun muassa erilaisista historiallisista kuvatuotteista.
Otaniemi ilmakuvissa vuosina 1952 ja 2020. Paikkatietoikkuna.
Kun metatiedot ovat järjestyksessä ja tehokkaasti hyödynnettävissä, arvokkaan historiallisen ja laadukkaan ajantasaisen tietovarannon hyödyntämiselle aukeaa monia uusiakin mahdollisuuksia sekä monenlaisessa ammattilaiskäytössä että kuluttajatuotteina. Pyrkimyksenä on, että käyttäjä voi hakea yhä täsmällisemmin juuri haluamansa aineiston ja ladata siitä itselleen toivomansa kaltaisen tuotteen.
Metatiedot avaimena avoimen datan aarrearkkuun
Esitellyt metatietorekisterit ovat hyviä esimerkkejä QGISin tarjoamista monipuolisista mahdollisuuksista paikkatietoaineistojen hallintaan. Rekisterit ovat ammattilaistyökaluja ja edellyttävät käyttäjältä ymmärrystä tallennetusta tiedosta ja tietokannan rakenteesta. Samaan aikaan QGISin laajentunut käyttö eri rekisterien hallinnassa yhden organisaation sisällä on helpottanut työkalujen käyttöä: kun ohjelmiston perustoiminnot tulevat käyttäjälle tutuksi, myös aineistokohtaisten työkalujen käyttöönotto käy sujuvammin, Mikko Sippo kertoo.
Avoimen lähdekoodin ratkaisun hyvänä puolena on ollut myös vahva QGIS-kehittäjäyhteisö. Vastaan tulleita suorituskykyhaasteita isojen aineistojen käsittelyssä on pystytty selvittämään QGIS-kehittäjien kanssa ja kimurantteihin käyttötapauksiin on löytynyt ratkaisuja kokeneilta QGIS-käyttäjiltä. Näin ollen avoimen lähdekoodin ratkaisut ovat osoittautuneet varsin varteenotettaviksi työkaluiksi laajojenkin aineistokokonaisuuksien hallinnassa. Ne saattavat hyvin olla vahvoilla myös lähitulevaisuudessa, kun Maanmittauslaitoksessa suunnitteilla olevalle uudelle kiinteistörekisterille etsitään sopivinta ratkaisumallia.
Tutustuminen kannattaa
Asianmukaisesti hallinnoidut aineistojen metatiedot mahdollistavat laajan aineistojakelun Maanmittauslaitoksen uudistuneessa Karttapaikan tiedostopalvelussa, johon kannattaa tutustua ja jonka palveluiden kehitystä kannattaa pitää silmällä myös jatkossa. Erityisen suosittu on Paikkatietoikkunan historiallisten kuvien katselupalvelu, joka mahdollistaa aikasarjojen vertailun.
Tämän artikkelin on kirjoittanut Linda Talve.
