Maanmittauslaitos / Kehittämiskeskus 31.8.2010 1 (5) Pienimittakaavaisten karttatietokantojen laadunhallinta Tässä Maanmittauslaitoksen pienimittakaavaisten karttatietokantojen laadunhallinnan kuvauksessa selvitetään, mistä tekijöistä pienimittakaavaisten karttatietokantojen laatu koostuu. Pienimittakaavaisia karttatietokantoja ovat 1:100 000 (M100) ja 1:250 000 (M250) sekä mahdollisesti myöhemmin uusittavat 1:1 000 000 (M1milj). Kaikki eri mittakaavaiset tietokannat tuotetaan samanlaisilla periaatteilla, joten yhteinen laatumalli riittää kuvaamaan kaikkien eri mittakaavaisten tietokantojen laadunhallintaa. Pienimittakaavaisiin tietokantoihin liittyvät dokumentit on tallennettuna pienimittakaavaisen tuotannon omalla ERM -levyllä Dokumentit -kansiossa 1. Tietojen alkuperä 2. Kohdemalli 3. Tuotantoympäristö 4. Tuotantoprosessi 5. Työohjeet, koulutus ja työn ohjaus 6. Karttatietokannan oikeellisuus 7. Ajantasaisuus 8. Sijaintitieto 9. Laadun tarkastus 1. Tietojen alkuperä Kaikki pienimittakaavaiset karttatietokannat pohjaavat maastotietokantaan. Maastotietokannasta yleistetään ensin M100 karttatietokanta ja siitä yleistetään M250 karttatietokanta jne. Yleistämistä ei kuitenkaan voi kaikilta osin suorittaa nojautumalla pelkästään maastotietokantaan. Muutamien kohdeluokkien maastotietokantaan tallennetut ominaisuustiedot eivät ole riittävät yleistämiseen. Rautatieliikennepaikan tyyppi tallennetaan VR:ltä saadun tiedon mukaisesti. Lentokentän tyyppi tallennetaan Ilmailulaitokselta saadun tiedon mukaisesti. Suojelukohteiden luokitus tarkastetaan Metsähallitukselta saadun tiedon mukaisesti. Pääsääntöisesti yleistetyissä tietokannoissa on säilytetty maastotietokannan perusryhmittely, kohdetyypit ja kohdeluokat. Poikkeuksena temaattisesta ryhmittelystä on altaitten käsittely, jotka käsitellään Vesialueiden yhteydessä eikä Rakennusalueissa, kuten maastotietokannassa. Yleistämisessä muunnetaan viivoja pisteiksi ja alueita viivoiksi tai pisteiksi. Osalle tyyppimuunnosten uusista kohteista on pitänyt luoda uudet kohdeluokat, osalla on kohdeluokka säilynyt entisellään. Uusia kohdeluokkia on yksiviivaistettujen virtavesien uuden leveydenmukaiset kohdeluokat.
Maanmittauslaitos / Kehittämiskeskus 31.8.2010 2 (5) 2. Kohdemalli Pienimittakaavaisten karttatietokantojen tuotannon tarkoituksena on tuottaa tietoaineistoa, joka vastaa mahdollisimman monen käyttäjän tarpeisiin. Kohdemallissa on määritetty vaatimukset, jotka tietokannan kohteiden tulee täyttää. Kullekin mittakaavaluokalle on olemassa oma kohdemallinsa. Kohdemallissa määritellään Kohdeluokat, joista ko. mittakaavan karttatietokanta koostuu Kunkin kohdeluokan yleistämisen pääperiaatteet Kunkin kohdeluokan minimipituudet ja minimipinta-alat sekä yleistämiseen liittyvät tärkeimmät parametrit Kuhunkin kohdeluokkaan liittyvät topologiasäännöt Maasto100_kohdemalli.doc Maasto250_kohdemalli.doc 3. Tuotantoympäristö Pienikaavaiset karttatietokannat yleistetään maastotietokannasta Esrin ArcGis -sovelluksella. Maanmittauslaitoksen Kehittämiskeskuksessa kehitettiin vuosina 2002-2006 vektoripohjainen maastokohteiden yleistysjärjestelmä. Sovelluskehitys perustui ESRI:in tarjoaman valmiin sovellusrungon eli ArcObjectsien käyttämiseen. ESRIn ArcObjects teknologia tarjoaa laajan komponenttikirjaston omien yleistystyökalujen kehittämiseen. Sovellus toteutettiin ESRI:n ArcMap-karttasovelluksen päälle räätälöimällä sitä ja laajentamalla sen toiminnallisuutta. Kehitysarkkitehtuurin teknologiavalinnat perustuivat ESRI:n omassa sovelluskehitystyössään tekemiin valintoihin. Yhteensopivuuden varmistamiseksi toteutuksissa pyrittiin käyttämään samaa teknologiaa kuin ESRI rakentaessaan Piekka-sovelluksen pohjana ollutta ArcMap -sovellusta. Piekka-sovelluksen vanhimmat osat ja niiden ylläpito on toteutettu MS Visual Studio 6:lla ja uudemmat osat toteutettiin MS Visual Studio 2005:lla. Vanhemmissa osissa on käytetty COMteknologiaa ja uudemmat osat perustuvat.net teknologiaan. Käytetyt ohjelmointikielet ovat olleet vastaavasti Visual Basic 6.0 ja C#. Perusajatuksena on välttää vuorovaikutteista yleistämistä ja käyttää automaatiota aina silloin kun se on mahdollista Omat työkalut on integroitu ESRIn standardi ArcMap -sovellukseen. Tietokantamuoto on ESRI:n ArcGis Geodatabase. Kohteiden välisiä topologisia yhteyksiä ylläpidetään ArcGis:n topologiatyökaluilla. Kaikki yleistämistä ohjaavat parametrit on tallennettu parametritietokantaan, josta sovellus lukee ne. Koko yleistämisprosessi tehdään vektorimuodossa. Työalueina PEPA40 ruudut Työ tehdään Maanmittauslaitoksen Kehittämiskeskuksen Karttatietokantatiimissä 4. Tuotantoprosessi Kohdemallit ovat ohjanneet tuotantoprosessin kehittämistä. M100 ja M250 tuotantoprosessit ovat monivaiheisia. Niihin sisältyy sekä automaattisia yleistysajoja että vuorovaikutteista työskentelyä. Tuotantoprosessissa on kuitenkin pyritty mahdollisimman automaattiseen prosessiin. Näin koko maa käsitellään samoilla periaatteilla ja eri käyttäjien vaikutus lopputulokseen vähenee
Maanmittauslaitos / Kehittämiskeskus 31.8.2010 3 (5) Tuotantoprosessin vaiheet kuvataan hyvin yksityiskohtaisesti työohjeissa. Kunkin mittakaavan ja teeman työohjeen lisäksi on laadittu oma ohjeensa yleisistä kautta koko työn aikana toistuvista tehtävistä. Tuotantoprosessissa on pyritty myös minimoimaan käyttäjien tekemät virheet kiinteiden parametrien avulla. Kunkin mittakaavan mukaiset kiinteät parametrit on tallennettu parametritietokantaan, jota työkalut käyttävät yleistämisprosessin aikana. Parametritiedoston ansiosta samat yleistystyökalut ovat käytössä kaikkien mittakaavojen yleistysprosesseissa, kun parametritiedot muutetaan vastaamaan uutta yleistysprosessia. Myös kohteiden valinnoissa tarvittavat mutkikkaammat SQL -valintalauseet on tallennettu käyttäjille Valintalauseet -kansioon ja yksinkertaisistakin on työohjeissa mallit. M100_prosessi_yleiset tehtävät.doc M100_prosessi_maastokohteet.doc M100_prosessi_liikenne.doc M100_prosessi_johtoverkosto.doc M100_prosessi_korkeussuhteet.doc M100_prosessi_rakennukset.doc M100_prosessi_muut.doc M100_prosessi_hallinto.doc M250_prosessi_maastokohteet.doc M250_prosessi_liikenne.doc M250_prosessi_johtoverkosto.doc M250_prosessi_korkeussuhteet.doc M250_prosessi_rakennukset.doc M250_prosessi_muut.doc M250_prosessi_hallinto.doc 5. Työohjeet, koulutus ja työn ohjaus Pienimittakaavaisten kartta-aineistojen tuotannon laadunohjaus on toteutettu työohjeen avulla. Tuotanto-prosessin kaikki vaiheet on kuvattu työohjeessa yksityiskohtaisesti. Työohjeet ovat yksityiskohtaiset, koska tuotantoprosessi on hyvin monivaiheinen ja yksityiskohtaisuudella haluttiin turvata uuden tietokannan tasainen laatu. Kaikki työntekijät on koulutettu tehtävään. He ovat saaneet sekä yleistä ArcMap koulutusta että pienimittakaavaisen tuotantoon liittyvän koulutuksen. Tuotantoprosessin koulutus toteutettiin lyhyissä jaksoissa ja käyttäjille annettiin riittävästi aikaa omaksua uudet työtavat. Tuotannon työntekijöiden tukena ja ongelmatilanteiden opastajana on koko ajan ollut tuotannon tukihenkilö sekä tuotantoprosessin suunnittelija ja tuotanto-ohjeiden laatija. 6. Karttatietokannan oikeellisuus Pienimittakaavaisten karttatietokantojen laadunhallinnan tärkein osa on rakennettu tuotantoprosessin sisään. Tuotantoprosessin eri vaiheissa tehdään useita tarkastuksia koskien kannan geometriaa, kohteiden ominaisuuksia, ominaisuuksien loogista oikeellisuutta, topologiaa jne. M100 tuotannon lähtöaineistona on Maastotietokanta. Maastotietokannan laatu on todettu hyväksi, mutta virheiden mahdollisuus on olemassa. M100 tuotantoprosessissa ei ole mahdollista eikä tarpeen tehdä kattavaa maastotietokannan virheiden etsimistä. Kuitenkin kaikki tuotantoprosessin aikana havaitut maastotietokannan virheet ilmoitetaan maastotietokannasta vastaaville. Vastaavanlainen palautejärjestelmä on käytössä pienimittakaavaisten karttatietokantojen sisällä. Havaitut virheet korjataan myös edeltäviin mittakaavoihin ja tarvittaessa ilmoitetaan edelleen maastotietokannasta vastaaville. Työprosessin aikana kantaa tarkastetaan osana prosessia usein eri tavoin:
Maanmittauslaitos / Kehittämiskeskus 31.8.2010 4 (5) Automaattisesti Visuaalisesti piirrokselta Visuaalisesti kuvaruudulta käyttäen apuna kuvaustekniikoita ja valintoja Ominaisuustietotaulujen avulla 1. Geometrinen oikeellisuus Virtavesiviivojen valinta ja jatkuvuus tarkastetaan piirroksen avulla Maastoalueiden yleistyksen lopputuloksen oikeellisuus tarkastetaan piirrokselta, jossa alkuperäisen ja yleistetyn aineiston päällekkäistarkastuksella pystytään kuvaustekniikkojen avulla löytämään yleistyksessä mahdollisesti tapahtuneet virheet. Yksiviivaistettujen virtavesiviivojen geometrian oikeellisuus verrattuna alkuperäiseen aluemaiseen virtaveteen tarkastetaan kohde kohteelta kuvaruudulla. Kohteiden pituuksien ja pinta-alojen minimi- ja maksimiarvot tarkastetaan ominaisuustietotauluista 2. Ominaisuustietojen oikeellisuus Kunkin teeman valmistuttua varmistetaan automaattisesti, että kannan kohteilla ei ole muunlaisia kuin sallittuja ominaisuustietoja Ominaisuustietojen loogista oikeellisuutta tutkitaan kunkin teeman yleistyksen lopuksi. Tarkastuksessa käytetään hyväksi kuvaustekniikkaa, valintoja ja ko. kohdeluokan ominaisuustietotaulun listauksia. 3. Topologinen oikeellisuus Kunkin tietokannan topologiasäännöt on kirjattu Kohdemallissa. Kaikkien kohteiden ja kohteiden välisten suhteiden tulee täyttää topologiset säännöt. Pääosa topologisista säännöistä on määritelty tietokantaan sisään. Kuhunkin kohdeluokkaan liittyvät topologiasäännöt on kirjattu kohdemalliin. Yleistystyön aikana kunkin työkannan topologia ylläpidetään jatkuvasti kunnossa. Kun M100 kannan lähtöaineisto on ladattu maastotietokannasta, ko. teeman topologia tarkastetaan ja korjataan ennen yleistyksen aloittamista. Kunkin työvaiheen jälkeen ko. työvaiheessa muuttuneiden kohteiden topologia tarkastetaan ja tarvittaessa korjataan, koska kannan tulee olla topologisesti virheetön, jotta yleistystoiminnot toimivat moitteettomasti. Kunkin teeman yleistyksen lopuksi tehdään vielä kannan kaikkien kohteiden topologian tarkastus ja mahdollisten virheiden korjaus. 7. Ajantasaisuus Koko Suomen maastotietokannan yleistämiseen 1:100 000 mittakaavaan menee aikaa 3-4 vuotta. Ei voida ajatella, että koko Suomen aineiston irrotus maastotietokannasta tehdään kerralla ts. että yleistystyön loppuvaiheessa yleistetään neljä vuotta vanhaa aineistoa. Irrotus maastotietokannasta tehdään puolen vuoden - vuoden välein. Samalla kertaa irrotetaan kaikki maastotietokannan kohdeluokat. Irrotukset tehdään pelastuspalveluruuduittain ja irrotusajankohta ja yleistyksen valmistumisajankohta tallennetaan ruuduittain Excel-taulukkoon. Ensimmäisellä kierroksella kaikki teemat yleistetään irrotusajankohdan aineistosta. Poikkeuksen tästä tekee Hallintoaineisto. Hallintorajoissa tapahtuu joka vuosi muutoksia ja sen vuoksi uusi yleistetty koko maan M100 ja M250 hallintoraja-aineisto tuotettiin sen jälkeen, kun vuodenvaihteen 2008/2009 rajamuutokset oli päivitetty maastotietokantaan. Jatkossa eri teemojen aineistoja ajantasaistetaan eri tahdissa.
Maanmittauslaitos / Kehittämiskeskus 31.8.2010 5 (5) Hallintorajat päivitetään vuosittain Liikenneverkko päivitetään päätieverkon osalta vuosittain ja kokonaisuudessaan 2-3 vuoden välein Suojelualueet päivitetään 4-5 vuoden välein Johtoyhteydet päivitetään 4-5 vuoden välein Erityiskäyttöalueet päivitetään 4-5 vuoden välein Taajamat ja rakennukset päivitetään 4-5 vuoden välein Maasto1:n ja Maasto2:n kohteet sekä Korkeussuhteet päivitetään harvemmin, kuitenkin niin, että taajama-alueiden päivityksen yhteydessä päivitetään myös ko. alueiden Maasto1:n ja Maasto2:n kohteet 8. Sijaintitieto Pienimittakaavaisten aineistojen tietokantojen koordinaattien tallennustarkkuus (resoluutio) on 0,0001 m (0,1 mm). Pienimittakaavaisten karttatietokantojen kohteiden sijaintitarkkuus suhteessa vastaavien kohteiden sijaintiin maastossa on maastotietokannan sijaintitarkkuus ja siihen lisättynä yleistyksen aiheuttama sijaintitarkkuuden muutos. Yleistyksen aiheuttama sijaintitarkkuuden muutos vaihtelee sen mukaan millaisia parametreja käytetään. Yleistysparametrien arvot kuvaavat, mitä sijaintitiedon tarkkuudelle tapahtuu yleistyksessä. Koska eri yleistystoiminnot aiheuttavat erilaista sijaintitiedon muutosta, niin aineistolle ei voida antaa yhtä sijaintitiedon tarkkuuslukua. Muuta sijaintitiedon muutosta kuin mitä yleistys aiheuttaa ei saa syntyä. Tärkeimmät sijaintitarkkuuteen vaikuttavat parametrit on kirjattu kohdemallissa. Kaikkien alue- ja viivakohteiden sijaintitarkkuus muuttuu pistesuodatuksessa pistesuodatuksen verran. Suurimmillaan sijainnin muutos on, kun lähekkäin olevia saman kohdeluokkaisia alueita yhdistetään. 9. Laadun tarkastus Kaikille pienimittakaavaisille karttatietokannoille on tehty niiden valmistuttua laaduntarkastus. Laaduntarkastus on tehty Maanmittauslaitoksen Kehittämiskeskuksen Karttatietokantatiimissä. Laatutarkastuksessa käytettiin ArcGis 9.3.1 ohjelmiston topologian tarkastustyökaluja ja ArcGis PLTS GIS Data ReViewer 9.3 ohjelmistoa. Yksityiskohtaiset laaturaportit on tallennettu erikseen. Eri mittakaavaisille aineistoille tarkastus suoritetaan perusperiaatteiltaan samalla tavalla; yksityiskohdissa voi olla eroavuuksia ja ne on selostettu kunkin aineiston laaturapostissa. Laaturaportit: M100laatutarkastus M250laatutarkastus