Niilo Tenkanen Aalto-yliopisto, Taiteiden ja suunnittelun korkeakoulu, Arkkitehtuurin laitos 2015
Esipuhe Kun aloin opiskelemaan Maisema-arkkitehtuuria, ei paikkatietojärjestelmien käyttöä opetettu juuri lainkaan ennen maisterivaihetta. Kuitenkin tunsin jatkuvasti tarvitsevani paikkatietojärjestelmien tarjoamia mahdollisuuksia koulutöissäni. Niinpä aloin itsekseni opiskella ArcGIS-ohjemiston käyttöä ja päädyin opettamaan sitä muutamalle kurssille. Kursseja suunnitellessa opin paljon hyödyllisiä taitoja, joita olen jakanut kurssien opiskelijoille. Tähän oppaaseen on pyritty kokoamaan niitä asioita, joita olen paikkatietojärjestelmistä oppinut. Tietotekniikan opiskelussa tärkein taito ei ole AutoCAD:illä piirtäminen tai paikkatietojärjestelmien suvereeni hallinta vain oma-aloitteinen tiedon etsiminen ja opiskelu. Mikään koulu ei tarjoa opetusta kaikesta hyödyllisestä tietotekniikasta. Toivon, että tämän oppaan käyttäjä jatkaa itsenäisestä opiskelua. Esimerkiksi Internet on onneksi täynnä tutoriaaleja ja opetusvideoita. Opas on tarkoitettu oppimateriaaliksi ennen kaikkea ensimmäisen vuoden maisema-arkkitehtiopiskelijoille, mutta siitä voi olla paljon iloa myös arkkitehtiopiskelijoille ja kaikille, jotka ovat aloittamassa paikkatietojärjestelmien hyödyntämistä. Ennen kuin aloitat, muista tämä: tallenna työstämäsi tiedosto aina kun muistat sellaiseen kansioon, jonka sijainnin muistat. Kannattaa myös aina muistaa pitää hauskaa uusien oppimiesi taitojen kanssa. Paikkatieto-ohjelmistoilla voit tehdä paljon muutakin kuin koulutöitä. Niilo Tenkanen 2
1. Johdanto Tämän oppaan tarkoituksena on auttaa maisema-arkkitehtiopiskelijoita hyödyntämään paikkatietoa opinnoissaan tehokkaasti ja ammattimaisesti. Pääpaino on paikkatiedon löytämisessä ja sen muokkaamisessa kartoiksi, jotka ovat selkeitä ja tyylikkäitä. Tässä oppaassa ei käsitellä paikkatieto-ohjelmistojen analyysityökaluja. 1.1 Paikkatietojärjestelmistä Paikkatieto on maantieteelliseen paikkaan sidottua informaatiota. Paikkatietojärjestelmä (GIS eli Geographic Information System) on kokoelma työkaluja, joilla paikkatietoa voidaan käsitellä tehokkaasti ja funktionaalisesti. Paikkatietojärjestelmän osia ovat mm. Tietokanta, johon paikkatieto on tallennettu (Esim. PaITuli, Maanmittauslaitoksen latauspalvelu) Käyttöliittymä, jolla tietoa tarkastellaan, hallitaan, analysoidaan ja muokataan. (Esim. ArcMap, Paikkatietoikkuna) Analyysityökalut, joilla tietoa voidaan analysoida ja tuottaa sen pohjalta uutta paikkatietoa Paikkatieto-ohjelmisto, joka on ohjelmakokonaisuus, joka sisältää yleensä käyttöliittymän, analyysityökalut sekä taittotyökalun karttojen tekoa varten (Esim. ArcGIS, MapInfo) Paikkatietojärjestelmä mahdollistaa paikkatiedon tehokkaan hallinnan niin, että mittakaava ja maanpinnan muoto voidaan ottaa huomioon, mikä ei ole mahdollista esimerkiksi tavanomaisilla vektorigrafiikkaohjelmilla (kuten Illustrator) tai kuvankäsittelyohjelmilla (kuten Photoshop). Paikkatietojärjestelmässä informaatio on sidottu koordinaatistoon. Paikkatieto-ohjelmistoilla hallitaan paikkatietoa. Tässä oppaassa käytetään ArcGIS-ohelmistoa siitä syystä, että se on maisema-arkkitehdin työhön hyvin sopiva helpon ja intuitiivisen käyttöliittymän vuoksi, ja se löytyy Aalto-yliopiston arkkitehtiosaston tietokoneilta. Maisema-arkkitehdin työtä helpottaa myös karttojen ulkoasun helppo muokkaus. Lisäksi suuri osa paikkatiedosta on SHP-muodossa, joka on ArcGIS-ohjelmiston oma formaatti. Kaikki tässä oppaassa esiteltävät työkalut ovat sellaisia, että ne löytyvät myös muista ohjelmista kuten MapInfosta, Grass GIS:istä ja Quantum GIS:istä. ArcGIS ei ole vapaa ohjelmisto eli lisenssistä täytyy maksaa. Se on kuitenkin tällä hetkellä vapaasti saatavilla Aalto-yliopiston opiskelijoille. 1.2 Mittakaavasta ja koordinaatistoista Paikkatieto-ohjelmien suurimpia vahvuuksia on tarkka mittakaavan hallinta. Maapallo on muodoltaan melkein pallonmuotoinen, mutta sen pinta aaltoilee ja jotkut paikat ovat kauempana maanpinnan keskipisteestä kuin toiset. Niinpä maapallon paikkoja on mahdotonta esittää kaksiulotteisesti. Koordinaattijärjestelmän avulla on kuitenkin mahdollista tallentaa tietoa niin, että se tallentuu juuri oikeaan paikkaan ja että etäisyyksiä ja pinta-aloja voidaan tarkastella tarkasti. Koordinaattijärjestelmistä maisema-arkkitehdin tulee tietää lähinnä se järjestelmä, mitä kulloinkin käytetään, ja tulee osata muuntaa paikkatietoa koordinaattijärjestelmästä toiseen, sillä kaiken yhtä aikaa työstettävän paikkatiedon tulee olla samassa koordinaattijärjestelmässä. Suomessa työskennellessä törmää lähinnä uuteen EUREF-FIN -järjestelmään ja vanhaan KKJ-järjestelmään (Kartastokoordinaattijärjestelmä). Yleensä kannattaa työskennellä EUREF-FIN -järjestelmässä ja muuntaa tarvittaessa KKJ-järjestelmään tallennettu paikkatieto siihen. EUREF-FIN:istä löytyy ArcGIS:istä projektiot nimeltään EUREF FIN M35FIN ja ETRS 1989 TM35FIN (North,East), jotka ovat yhteneviä. Kartastokoordinaattijärjestelmä on vuodesta 1970 Suomessa maastokartoissa käytetty järjestelmä. Se on jaettu sektoreihin 0-5. Sektoria 3 (KKJ3) käytetään, kun on tarve kuvata koko Suomea. Tällöin käytetään nimitystä Yhtenäiskoordinaatisto (YKJ). KKJ:sta ollaan luopumassa ja siirtymässä euroopanlaajuiseen EUREF-järjestelmään. 3
ArcGIS-ohjelmisto osaa muuntaa KKJ-järjestelmässä olevan paikkatiedon EUREF-FIN-muotoon. (ArcToolbox > Data Management Tools > Projections and Transformations > Project) 1.3 Tiedostoista Paikkatietoa voidaan tallentaa useisiin eri tiedostomuotoihin. Yleensä kullakin ohjelmistolla on omat tiedostomuotonsa kuten SHP (ArcGIS) ja TAB (MapInfo). Usein paikkatieto on vektorimuodossa, jolloin aineiston muoto kartalla on matemaattisesti määritelty. Toinen yleinen tapa tallentaa paikkatietoa on rasterikuva. Rasteriin voi tallentaa esimerkiksi korkeustietoa, jolloin kunkin pisteen väriarvo viittaa korkeuteen, tai rasteri voi käyttää indeksoituja värejä, jolloin kukin väri viittaa tietyn tyyppiseen tietoon (kuten kasvipeitteen tyyppiin). Paikkatieto-ohjelma toimii niin, että ohjelman projektiin (ArcMAP:issa MXD-tiedosto) ei ole tallennettu itsessään sitä tietoa, jota siinä käsitellään. Tiedosto linkitetään projektiin ja ohjelma muokkaa ainoastaan muotoilutiedostoja, ei paikkatietotiedostoa itseään. Tämän vuoksi on tärkeää että tiedostojen paikkaa tietokoneessa ei muuteta, koska muuten paikkatieto-ohjelmisto ei enää löydä sitä. Paikkatieto-tiedosto muodostuu useasta eri osasta, jotka tulee tallentaa samaan kansioon samannimisenä (tiedostopäätteet eroavat). Yleisimmät paikkatietoformaatit: SHP-tiedosto (Shape-file) on ArcGIS:in oma paikkatietotiedostomuoto, joka sisältää vektorimuotoista dataa. Tieto voi olla tallennettuna joko pisteinä, viivoina tai alueina. Jokainen objekti voi sisältää paljon ominaisuustietoa, joka on jaettu yhteen tai useampaan luokkaan. SHP-tiedosto muodostuu useasta osasta, joista.shp, shx ja.sbf ovat pakollisia. Muitakin osia voi olla. Jaettaessa SHP-tiedostoa on syytä jakaa tiedoston kaikki osat. TAB-tiedosto (MapInfo TAB format) on MapInfon paikkatietoformaatti. Sen osat ovat.tab ja.dat, mutta se voi sisältää myös muita osia kuten SHP-tiedosto. TIF- tai TIFF -tiedosto (Tagged Image File Format) on rasterikuvaformaatti. Kun TIFF-kuvaa käytetään paikkatietoon, puhutaan GeoTIFF:istä. GeoTIFF voi sisältää itsessään georeferensointidatan (tiedon sijainnista koordinaatistossa), tai se voi olla erillisessä.tfw-tiedostossa. Korkeusmallit ja maastokartat ovat usein TIFF-muodossa. JP2-tiedosto (JPEG 2000) on uudehko kuvanpakkausformaatti rasterikuville. Se voi sisältää myös georeferensointidatan. Sitä käytetään usein ilmakuvien tallentamiseen sillä JP2 vie vähemmän tilaa tietokoneella kuin TIFF-tiedosto. 2. Tietokannat Paikkatieto-ohjelma Projekti-tiedosto (MXD) Kansion sisältö: Esimerkkitieto.shp Esimerkkitieto.shx Esimerkkiteito.sbf Toinenesimerkki.shp Toinenesimerkki.shx Toinenesimerkki.sbf Esimerkkiviiva.shp Esimerkkiviiva.shx Esimerkkiviiva.sbf 4
Paikkatietoa etsitään yleensä Internetin tietokannoista. Lisäksi monesti jonkun projektin yhteydessä jaetaan projektiin liittyvää paikkatietoa. Opiskelijan onneksi suurin osa paikkatiedosta on nykyään avointa ja sitä löytää Internetistä helposti. Lähes kaikki kurssien suorittamisen kannalta oleellinen paikkatieto on helposti saatavilla. Tietokannoista löytyy itse paikkatietotiedostojen lisäksi metatieto, johon on tallennettu tietoa siitä, millaisesta paikkatiedosta on kyse, koska paikkatieto on luotu ja mitkä ovat tiedon käyttämisen ehdot. Usein saatavilla on myös laajempaa tietoa materiaalista. Esimerkiksi maaperäkartoista löytyy alueittain tietoa maaperän muodostumisen vaiheista. Myös avoimia tiedostoja käytettäessä on aina mainittava tekijänoikeustiedot. Tiedot löytyvät useimmiten metatiedosta. Maisema-arkkitehtiopiskelijan kannalta hyödyllisiä tietokantoja (Googlella löytyy): PaITuli on Suomen yliopisto- ja korkeakouluopiskelijoille, -tutkijoille sekä henkilökunnan jäsenille tarkoitettu paikkatietoaineistojen latauspalvelu. Palvelusta on ladattavissa Geologian tutkimuskeskuksen, Ilmatieteen laitoksen, Maanmittauslaitoksen, Museoviraston, Liikenneviraston, Maaseutuviraston, Tilastokeskuksen sekä Valtion ympäristöhallinnon tuottamia paikkatietoaineistoja. PaITulin tiedostot eivät välttämättä ole aina ajantasaisia ja jotkut tiedostot ovat virheellisiä (Älä lataa Natura 2000 -aineistoa). Se on kuitenkin kattava ja sieltä löytyy todella paljon opiskelijan kannalta hyödyllistä tietoa. Lisäksi sen käyttö on suhteellisen helppoa ja nopeaa. Maanmittauslaitoksen avoimien aineistojen tiedostopalvelu sisältää kattavasti Maanmittauslaitoksen avoimia aineistoja. Kaikkia täältä löytyviä tiedostoja ei ole saatavilla PaITulista. Maisema-arkkitehdin kannalta tärkeimpiä tuotteita ovat maastomallit, maastotietokanta, peruskarttarasterit ja ortoilmakuvat. Latauspalvelu LAPIO on Suomen ympäristökeskuksen (SYKE) latauspalvelu avoimelle datalleen. Sieltä löytyy mm. luonnonsuojelualueet ja Natura-alueet SHP-tiedostoina. HAKKU on Geologisen tutkimuskeskuksen (GTK) latauspalvelu, josta löytyy mm. maaperä- ja kallioperäkartat. Hakun ongelma on se, että kartat on ladattavissa vain koko Suomen kattavina Geodatabase-tietokantoina, jotka ovat hankalia. Vanhojen karttalehtien mukaiset maaperäkartat ja kallioperäkartat löytyvät myös GTK:n aineistohausta osoitteesta: http://weppi.gtk.fi/aineistohaku/ OIVA - Ympäristö- ja paikkatietopalvelu asiantuntijoille on latauspalvelu, joka tarjoaa ympäristöhallinnon tietojärjestelmiin tallennettua tietoa vesivaroista, pintavesien tilasta, pohjavesistä, eliölajeista, ympäristön kuormituksesta ja alueiden käytöstä sekä ympäristöön liittyviä paikkatietoaineistoja. Tietoja ovat tuottaneet ja keränneet sekä valtion ympäristöhallinnon virastot, erityisesti Elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskukset (ELY) ja Suomen ympäristökeskus, että muut tahot. Palvelulla ympäristöhallinto haluaa edistää ympäristötiedon saatavuutta ja käyttöä. Oiva vaatii hieman monimutkaisen rekisteröitymisprosessin. Vanhat painetut kartat on maanmittauslaitoksen palvelu vanhoille kartoille. Kartat eivät ole georeferensointuja, joten joudut georeferensoimaan ne itse, mutta kartat ovat erittäin hyödyllisiä maisema-analyysin teossa. Karttoja löytyy 30-luvulta alkaen. http://vanhatpainetutkartat.maanmittauslaitos.fi/ GOOGLE ei ole latauspalvelu, mutta se ja muut hakupalvelut ovat erittäin hyödyllisiä tapoja löytää paikkatietoa ja muuta hyödyllistä tietoa. 5
3. ArcMap-ohjelma 3.1 Käyttöliittymä ArcMap on ArcGIS-ohjelmiston karttasovellus. Maisema-arkkitehtuurin opintojen kannalta se on erinomainen työkalu paikkatietotiedostojen avaamiseen ja karttojen tekemiseen niiden pohjalta. Tässä luvussa käydään läpi ArcMap-ohjelman käyttöliittymä ja paikkatiedon tuomista projektiin. Kun avaat ohjelman valitset tyhjän projektin, se näyttää tältä: Ennen tarkempaa tuttavuutta, on syytä asettaa koordinaattijärjestelmä oikeaksi. Sen voi asettaa painamalla oikealla hiirenkorvalla isoa valkoista tyhjää ruutua keskellä, valitsemalla Data Frame Properties ja etsimällä Coordinate system -välilehdeltä EUREF FIN TM35FIN-projektion, johon suurin osa ajantasaisesta paikkatiedosta on tallennettu. 6
Tehdään katsaus valikoihin. Monet valikoista ovat tuttuja muista ohjelmista (File, Edit...), mutta valikoista löytyy myös monta uutta työkalua, jotka on syytä oppia tuntemaan. View-valikosta säädetään näkymää. Data View on tarkoitettu paikkatiedon käsittelyyn ja Layout-View karttojen taittamiseen. Bookmark-valikossa voit tallentaa kunkin näkymän. Pääset aina palaamaan samaan näkymään saman valikon kautta myöhemmin. Geoprocessing sisältää monia hyödyllisiä työkaluja ja ArcToolbox-työkalupakin, joka sisältää satoja työkaluja paikkatiedon käsittelyyn. Add Data -työkalulla lisäät paikkatietoa projektiin. Ennen kuin voit lisätä tietoa, täytyy sinun etsiä oikea kansio Connect to Floder toiminnolla. Identify-työkalulla voit tutkia paikkatietotiedostoja tarkemmin ja saat näkyviin klikkaamasi paikan ominaisuudet. Navigointityökaluja ovat mm. suurennuslasit ja käsi. Customize-valikosta voit hallita mm. näytettäviä työkalupalkkeja (Toolbars) ja laajennuksia (Extensions, joista kannattaa valita ainakin Geostatistical Analyst, Spatial Analyst). 7
Teemme seuraavaksi katsauksen Table of Contents -valikkoon, joka sijaitsee yleensä vasemmassa reunassa. Valikossa on kaikki projektin paikkatiedot tasoina. Valikon oikealla puolella on Data Frame, joka on ikkunasi maailmaan, johon ohjelma piirtää paikkatiedot. Piirtojärjestys on sama kuin Table of Contents -valikossa ylin karttataso piirretään päällimmäiseksi. Klikkaa karttatasoa hiiren oikealla korvalla. Sinulle avautuu valikko, jossa on paljon hyödyllisiä työkaluja kuten Zoom to Layer ja Properties. Kunkin karttatason ominaisuuksia voit muokata Properties -työkalulla. Työkalun välilehdet vaihtelevat sen mukaan, minkä tyyppisestä tiedostosta on kyse. Ominaisuuksista säädetään mm. karttatason ulkonäköä (Symbology ja Display). 8
3.2 Paikkatiedon tuominen projektiin Paikkatiedot tuodaan projektiin Add data työkalulla. Tuodessasi tietoa, saattaa sinulle tulla ilmoitus väärästä koordinaattijärjestelmästä tähän tapaan: Tässä tapauksessa on syytä tarkistaa, mikä koordinaattijärjestelmä on kyseessä. Tässä tapauksessa kyse on ETRS89-järjestelmästä jonka Suomalainen lokalisaatio EUREF FIN on. Niinpä varoituksesta ei tarvitse välittää sen enempää. Jos tieto on KKJ:ssä tai YKJ:ssä, tarvitsee sinun tehdä koordinaatistomuunnos. Riippumatta tiedostotyypistä, jos koordinaattijärjestelmä on oikea, pitäisi tuodun paikkatiedon tulla karratasoksi täsmälleen oikealle paikalleen. Jos tuotu karttataso ei ole näkyvissä. Tarkista, että se on näkyvissä klikkaamalla sitä Table of Contents -valikosta oikealla hiirenkorvalla ja valitsemalla Zoom to Layer. Jos tasot eivät tule näkyviin päällekkäin, georeferensoinnissa on joku virhe. Tarkista, että tiedoston kaikki osat ovat tallella. Jos esimerkiksi geotiff-tiedostosta puuttuu.tfw-osa, se todennäköisesti menee väärään paikkaan. Jos.tfw-osaa ei ole, joudut georeferensoimaan tiedoston käsin. Englanninkieliset ohjeet georeferensointiin löydät täältä: http://help.arcgis.com/en/arcgisdesktop/10.0/help/index.html#//009t000000mq000000 Samalla työkalulla voit asentaa paikalleen minkä tahansa itse tekemäsi karttakuvan, asemakaavan, historiallisen kartan tai ilmakuvan. ArcMap tukee lukemattomia erilaisia rasterikuvaformaatteja, vaikka ne itsessään eivät sisältäisi georeferensointitietoja. Tämä mahdollistaa esimerkiksi helpon vertailun ajantasaisen ja historiallisen kartan välillä. 9
Esimerkki Kun paikkatieto-ohejelmassa karttatasot on georeferensoitu paikalleen, voidaan helposti verrata esimerkiksi eri ikäisiä karttoja valitsemalla mikä karttataso on näkyvissä. Ensimmäisessä kuvassa on valittu päälle 60-luvun maastokartta, toisessa kuvassa näkyvissä on ajantasainen peruskartta täsmälleen samalta alueelta. 10
4. Paikkatiedosta kartaksi 4.1 Maastomalli rasterikuvasta Korkeusmalli on tallennettu tavallisesti rasterikuvana (yleensä GeoTIFF tai PNG). Juju on siinä, että harmaasävynä tallennettussa rasterikuvassa (jota ei ole pakattu) jokaisella pisteellä on joku väriarvo. 16-bittisessä harmaasävykuvassa musta on arvoltaan 0 ja valkoinen arvoltaan 2 16 eli 63 556. Kun rasterikuvaa käytetään korkeusaseman ilmaisemaan, väriarvo on yhtä kuin maaston korkeus kunkin pisteen kohdalla. Kullakin pikselillä on tietty mitta. Suomen maaston korkeudesta löytyy malleja 2, 10 ja 25 metrin ruuduilla. Niinpä esimerkiksi 1000 x 1000 pikselin kuvalla voidaan ilmaista 10 km x 10 km alueen korkeudet, jos ruudun koko on 10 m. Tarkin kahden metrin ruudukko löytyy toistaiseksi vain suurimpien kaupunkien ympäristöistä. Jos avaat korkeusmalli-tiff:in kuvankäsittelyohjelmalla, on se yleensä aivan musta, koska Suomessa korkeudet ovat niin pieniä, että ne ovat lähellä nollaa eli mustaa. ArcMAP kuitenkin tunnistaa korkeusmallikuvan ja automaattisesti kuvaa matalinta löytynyttä arvoa mustalla ja korkeinta löytynyttä arvoa valkoisella. Helsingistä tehty 10x10 m ruutujen korkeusmalli (löytyy esim. PaITulista) näyttää avattuna siis tältä. Malli on kahdessa osassa. Koska osien korkeimmat kohdat ovat eri suuruiset, näyttää korkeusjakaumakin erilaiselta. Tällainen malli ei ole vielä kovinkaan kelvollinen kartaksi. Paikkatieto-ohjelmassa on kuitenkin valmiina työkaluja, jolla korkeusmallista saa selkän ja kauniin kartan helposti ja nopeasti. Tarvitsemme siihen Symbology-työkalua, joka löytyy kullekin karttatasolle erikseen karttatason ominaisuuksista Properties. Valtise Symbology-välilehdeltä ominaisuus Classified. Jos ohjelma valittaa puuttuvasta histogrammista, klikkaa ensin Classified-ominaisuuden yläpuolelta Unique values, tällöin ohjelma luo puuttuvan histogrammin. 11
Esimerkissä väritämme mallin niin, että 0-10 m, 10-20 m jne. ovat väritetty portaittain. Ensin kerromme ohjelmalle kuinka moneen luokkaan luokittelemme tiedoston. Koska tässä tapauksessa korkein tutkittava kohta on n. 90 m korkeudella, luokittelemme alueen 10 eri luokkaan, joiden väli on 10 m. Valitsemme siis 10 luokkaa ja kirjoitamme arvot 100-900. Tässä mallissa korkeus on määritelty 10 cm välein eli yksi metri vastaa kymmentä mittayksikköä. Lopuksi valitsemme jonkun kartan tarkoitusta tukevan väriliukuman. Jotta meri näkyisi sinisenä, olemme laittaneet ensimmäisen mittauksen välille 0-2 eli 0-20 cm johtuen siitä, että välillä merialueet on mitattu joitain senttejä nollan yläpuolelle. Tätä ei tietenkään tarvitse tehdä, jos vedet löytyvät jo erilliseltä karttatasolta. Vedet löytyvät esimerkiksi maastotietokannasta, josta lisää myöhemmin. Nyt jo alempi osa karttaa näyttää suhteellisen käyttökelpoiselta. 12
Kun olet kerran tehnyt korkeusmallille Symbology-asetukset, voit kopioida asetukset nopeasti muihinkin korkeusmalleihin. Tämä pätee kaikkiin Symbology-asetuksiin. Vastaavat asetukset voi aina kopioida toiselle karttatasolle, jos karttatasojen sisältö on vastaava (samanlainen korkeusmalli, samanlainen maaperäkartta jne.) Valitsmme korkeusmallista jälleen Classified-ominaisuuden ja sen jälkeen Import Symbology-työkalusta valitsemme sen karttalehden, jonka Symbology-asetukset olemme jo asettaneet haluamaksemme. Näin olemme luoneet maastomallin. Mallin luettavuutta helpottaa, jos lisäämme siihen esimerkiksi tieverkon ja rakennukset. Ne löytyvät SHP-tiedostoina maastotietokannasta. Siitä seuraavassa luvussa lisää. 13
4.2 SHP-tiedoston lisääminen ja Maastotietokanta Maastomalli yksinään on informaatioarvoltaan melko heikko kartta. Suunnistettavuutta lisäävät esimerkiksi tiet, vesistöt ja talot. Samanlaisia tarpeita tulee eteen monen erilaisen tehtävän kanssa. Onneksi Suomesta on olemassa maastotietokanta, josta löytyy säännöllisesti muutaman vuoden välein päivittyvä ajankohtainen tieto siitä, mitä maastosta löytyy. Tietokannasta löytyy erillisinä SHP-tiedostaina kaikki samat tasot, jotka löytyvät myös maastokartalta. Maastotietokannan voi ladata kultakin karttalehdeltä Maanmittauslaitoksen latauspalvelusta. Maanmittauslaitokselta saa myös stream-palvelun, jonka avulla voi käyttää maastotietokantaa paikkatieto-ohjelmalla ilman latauksia. Palvelun erityisen hyvä puoli on se, että tieto on muotoiltu valmiiksi näyttämään maastokartalta. Latauspalvelusta ladattuna jokaisen karttatason joutuu muotoilemaan erikseen. Valitettavasti koululla ei stream-palvelua ole saatavilla, joten maastotietokanta soveltuu lähinnä yksittäisten karttatasojen (kuten tiet, vedet jne.) tuontiin kartalle. Tässä luvussa tuomme kartalle tiet ja rakennukset. Samalla tutustumme SHP-tiedostojen muotoiluun. Ladattuasi haluamasi karttalehtien maastotietokannan (huomaa, että tieverkko tulee ladata erikseen, tieverkko jaetaan monen karttalehden laajuisina tiedostoina), lataa metatiedoista (http://www.maanmittauslaitos.fi/digituotteet/maastotietokanta) myös Maastotietokannan kohdemalli. Se auttaa sinua löytämään oikean SHP-tiedoston ja karsimaan oikeasta SHP-tiedostosta turhaan näkyvissä olevat tiedot pois. Kohdemalli kertoo, mikä informaatio löytyy mistäkin SHP-tiedostosta. Kukin SHP-tiedosto sisältää moneen eri luokkaan jaettua tietoa. Kohdemalli kertoo myös sen, mikä on kunkin tiedon luokka. Tiedoston ensimmäinen kirjan kertoo Kohderyhmän (Kohderyhmien lyhenteet löytyvät Kohdemallin lopusta), sen jälkeen tiedoston nimessä on karttalehden numero ja lopuksi SHP-tiedoston tyyppi. 14
Esimerkissä sijoitamme kartalle ensin rakennukset. Kohdemallista huomaamme, että Rakennukset on kaikki sijoitettu yhteen tiedostoon, jonka lyhenne on r. Lisäksi haluamme tiedot alueina (polygon), jotta voimme täyttää talot haluamallamme värillä. Tuomme siis kunkin karttalehden kohdalta tiedoston, jonka nimi on r_ XXXXXX_p.shp. Tuotuasi tiedostot, voit vaihtaa niiden värit kätevästi Table of Contents -valikosta. Jokaisella alueella on sekä täyttöväri, että reunojen väri. Tässä tapauksessa kannattanee määritellä vain täyttöväri (esim. musta) ja määritellä reunojen väriksi väritön (no color). Muotoilut voisi kopioida tasolta toiselle, kuten maastomallin kanssa teimme, mutta lienee nopeampaa värittää kukin karttataso erikseen, kun on kyse vain yhdestä väristä. Tämän jälkeen tuomme tiet. Kuten huomamme, teitä on todella paljon ja voisi olla siistimpää jättää näkyviin vain suuremmat tiet. Kohdemallista huomaamme, että Tiestö on jaettu 13 luokkaan. Jos haluamme vain Autotiet 1a ja 1b näkyville, täytyy meidän sammuttaa näkyvistä kaikki muut kohdenumero kuin 12111 12112. Menemme jälleen Symbology-välilehdelle. Valitsemme Show -valikosta Categories. Tämän jälkeen teemme Symbology-luokituksen kentän (value field) LUOKKA perusteella ja painamme Add All Values. Tämän jälkeen valitsemme luokat, joita emme halua näkyviin ja painamme Remove. Tämän jälkeen voimme määrittää luokille 12111 (Autotie 1a) ja 12112 (Autotie1b) sopivat viivat (esim. punainen 2pt ja punainen 1pt) sekä määrittää <all other values> kohdassa muiden väriksi näkymättömän. Tämän jälkeen karttasi on jo huomattavasti luettavampi. Voit karsia näytettäviä tasoja tehokkaasti myös Tason ominaisuuksien Definition Query -työkalulla, mutta sitä ei esitellä tarkemmin tässä oppaassa. Aiheesta lisää englanniksi täältä: http://resources.arcgis.com/ en/help/main/10.1/index. html#//00s50000002z000000 15
VINKKEJÄ Kannattaa ryhmitellä karttatasoja teemoittain (esim. kaikki rakennukset). Se tapahtuu valitsemalla Table of Contents -valikosta kaikki ryhmiteltävät tasot, klikkaamalla hiiren oikealla korvalla ja painamalla Group. Kartan zoomaus saattaa hidastua, jos kartalla on paljon kohteita. Tällöin voit zoomatessasi sammuttaa joitain kohteita (esim. rakennukset) ja laittaa ne päälle vain silloin kun tarvitset niitä. Valitsemalla Cuzomize-valikosta työkalupalkin Effects pääset kätevästi antamaan läpinäkyvyyden eri karttatasoille tai karttatasoryhmille (Group). Näin saat himmennettyä ei niin tärkeitä karttatasoja. Näin kartta näyttää jo paljon luettavammalta käyttäen tämän luvun ohjeita ja yllä mainittuja vinkkejä: 16
4.3 Koordinaatistomuunnos esimerkkinä maaperäkartta Monet maisema-arkkitehdin kannalta oleellisista paikkatiedoista jaetaan tällä hetkellä vanhaan koordinaatistoon sidottuna. Käytämme esimerkkinä GTK:n maaperäkarttaa, joka on tallennettu Kartastokoordinaattijärjestelmään (KKJ). Sitä sovellettaessa täytyy tehdä koordinaatistomuunnos. Ensin haemme GTK:n aineistohausta (http://weppi.gtk.fi/aineistohaku/) tarvittavat maaperäkartat. Jos et muista tarvittavia karttalehtien numeroita, löydät ne esimerkiksi Kansalaisen karttapaikasta helposti. (http:// kansalaisen.karttapaikka.fi/) Projektiomuunnoksen voit tehdä joko tuodessasi tiedostoa projektiin (ArcMap varoittaa väärästä projektiosta ja voit tehdä muunnoksen) tai ArcToolboxin työkalulla Project (Data Management tools > Projections and Transformations > Project). Project-työkalussa valitset ensin sen tiedoston, jonka projektiota haluat muuttaa. Työkalu tunnistaa automaattisesti vanhan projektion (Finland_Zone_2 = KKJ2). Tämän jälkeen valitset uuden koordinaattijärjestelmän. Työkalu osaa automaattisesti löytää muuntofunktion: KKJ_To_EUREF_FIN. Lopuksi paina OK ja ArcMap luo sinulle uuden karttatason uudessa projektiossa. Maaperäkartan värejä voi säätää hieman, mutta suuria muutoksia ei kannata tehdä, koska värit ovat vakiintuneet. Sininen luetaan saveksi, punainen kallioksi ja vihreä hiekaksi. Sen sijaan halutessasi voit tutustua Definitien Query -välilehteen. Sen avulla voit esimerksi karsia maaperäkartoista pois ne maaperät, joita et halua näyttää. Tee Query Builderilla lause, joka karsii veden pois: NOT TUNNUS = Ve. Query Builderin kieli on yksinkertainen ja helppoja kyselyjä (Query) oppii tekemään helposti. ArcMapin Query Builder perustuu SQL-kieleen. Lisätietoa täältä: http://resources.arcgis.com/ en/help/main/10.1/index. html#//00s50000002t000000 17
Maaperäkartta voi Helsingin seudulta näyttää tältä. Jotta kartta olisi käyttökelpoinen, täytyy se taittaa mittakaavaan ja tulostaa esimerkiksi PDF-tiedostoksi. Sen jälkeen kartta on valmis käytettäväksi esimerkiksi koulutöissä. 4.4 Layout View Taittoikkunaan pääset View valikosta valitsemalla Layout View. Valitse Layout-työkalupalkista Change Layout vaihtaaksesi paperin kokoa. Säädä karttaikkunaa paperilla Käsi- ja Nuoli- työkaluilla. Jos Layout-työkalupalkki ei ole näkyvissä, löydät sen muiden työkalupalkkien tapaan Customize-valikosta. Mittakaavan voit säätää Standard-työkalupalkista. 18
Merkintöjen selityksen saat luotua Insertvalikosta valitsemalla Legend. Voit valita, minkä karttatason mukaan ohjelma luo merkintöjen selitykset. Oletuksena käytetään kaikkia karttatasoja, mutta se on harvoin tarpeellista. Esimerkiksi maaperäkartoista kannattaa valita vain yhden karttatason maaperätiedot, koska ei ole hyötyä näyttää samoja tietoja moneen kertaan. Poista turhat tiedot valitsemalla ne ja painamalla nuolta taaksepäin. Muista kirjoittaa tekstit sillä kielellä, jolla olet tekemässä projektiasi muutenkin. Näyttää hölmöltä, jos suomenkielisessä raportissa kartan vierssä lukee Legend. Legend -työkalu luo tekstit suoraan karttatason tiedoista. Jos haluat muuttaa tekstejä, vaihda ne suoraan karttatasolta. 19
Lisättyäsi taittoon kaiken oleellisen, kartta on valmis. Valmiissa kartassa tulisi olla (lähes aina) 1. Otsikko 2. Merkintöjen selitykset 3. Mittakaavajana ja -nuoli 4. Pohjoisnuoli 5. Tekijänoikeus- ja linsenssitiedot Voit tulostaa kartan PDF-muotoon valitsemalla File -> Export PDF 20