Deklinaatio: Tarvitaanko geodeettia?
Kirjoittaja: Markku Poutanen, Geodeettinen laitos, markku.poutanen[at]fgi.fi
Artikkeli pdf-muodossa (Positio 2/2009)
Jokainen pystyy määrittämään paikkansa GPS-vastaanottimen avulla, mittauslaitteet ovat automatisoituneet ja valmiit laskentaohjelmat huolehtivat lopusta. Mihin geodesiaa ja geodeetteja enää tarvitaan?
GPS-paikantimet ovat olleet mittaajan arkipäivää jo yli vuosikymmenen ajan. Mittaukset sujuvat murto-osassa ajasta, joka tarvittiin ennen GPS:ää, mutta samalla mittausten luotettavuus- ja tarkkuusvaatimukset kasvavat. Ovatko senttimetrintarkat koordinaatit todella sitä mitä niiden kuvitellaan olevan?
Kun uudet valtakunnalliset koordinaatti- ja korkeusjärjestelmät tulevat käyttöön, on kuntien ja kaupunkien tehtävä pitkälle tulevaisuuteen ulottuvia päätöksiä. Kaikki nämä asettavat yhä suurempia vaatimuksia sekä koordinaatistoille ja datalle että niihin liittyville muunnoksille, oheistiedoille ja ennen kaikkea niiden parissa työskenteleville asiantuntijoille.
Stabiileita vertausjärjestelmiä tarvitaan sekä muutosten seuraamiseen että kiintopisteverkkojen ylläpitoon.
Geodeettisten mittausten avulla ylläpidetään sekä globaaleita että paikallisia koordinaatti- ja korkeusjärjestelmiä, jotta käyttäjillä on ajantasaiset ja tarkat kiintopisteverkot. Havaintotarkkuuden lisääntyessä tarkkoja kiintopisteitä on yhä vaikeampi ylläpitää. Uudet, entistä paljon tarkemmat mittaukset tuovat esille vanhojen verkkojen epätarkkuudet, mutta mukana on myös todellisista liikkeistä aiheutuneita muutoksia. Maankuoren liikkeet aina mannerlaattojen liikunnoista paikallisiin deformaatioihin saakka täytyisikin tuntea nykyistä paremmin, jotta voisimme vastata myös tulevaisuuden tarkkuusvaatimuksiin.
Globaalimuutosten, luonnonkatastrofien ja merenmuutosten tutkimiseen ja seuraamiseen, sekä erityisesti globaalien, kansallisten ja paikallisten kiintopisteverkkojen ylläpitoon tarvitaan kymmeniä vuosia stabiileina pysyviä geodeettisia vertausjärjestelmiä.
Geodesian menetelmiä, geodeettisten havaintoverkkojen ja stabiilien vertausjärjestelmien merkitystä ei tunneta riittävän laajasti. Säästöjen nimissä mittauksia, havaintoverkkoja ja asiantuntijoiden määrää, jopa alan opetusta karsitaan. Seuraukset eivät näy heti, mutta mistä löytyvät tulevaisuuden uudet osaajat ja kuinka jatkossa luodaan ja ylläpidetään koordinaattijärjestelmiä tai otetaan käyttöön uusia mittausmenetelmiä.
GPS-paikannuksessa, laserkeilauksessa, kartoissa tai vaikkapa paikallisten kiintopisteiden mittauksessa ovat taustalla geodesia ja geodeettiset järjestelmät. Tutkimuksen lisäksi yhteiskunnallisten tarpeiden huomioonottaminen ja geodeettisten menetelmien tunnetuksi tekeminen ovat lähivuosien suuria haasteita. Samalla geodeettiset aineistot ja niihin liittyvät oheistiedot on pyrittävä nykyistä paremmin tuomaan käyttäjien saataville.
Kansainvälisen geodeettisen assosiaation (IAG) luoma Global Geodetic Observing System (GGOS, www.ggos.org) on kansainvälisen yhteisön vastaus haasteeseen. Myös kansallisella tasolla ongelma on tiedostettu. Esimerkiksi Geodeettisen laitoksen viime vuonna julkistama muunnospalvelu (http://coordtrans.fgi.fi) pyrkii helpottamaan geodeettisen tiedon saatavuutta.
Lisääntyvä tietomäärä vaatii yhä enemmän asiantuntemusta
Yhä monilukuisemmat paikannussatelliitit kiertävät radoillaan maapallon ympäri. GPS:n ja Venäjän Glonass-järjestelmän lisäksi mukaan on tulossa eurooppalainen Galileo ja Kiinan Compass. Työsarkaa siis riittää näiden tehokkaassa hyödyntämisessä. Mullistus ei ole yhtä suuri kuin aikanaan GPS:n tullessa, mutta satelliittien määrän moninkertaistuminen vaikuttaa merkittävästi moniin maanmittauksen sovelluksiin. Tarkkuus ja luotettavuus paranevat, ja mittauksia voidaan tehdä yhä vaikeammissa paikoissa.
Satelliittipaikannusta käytetään lisääntyvässä määrin myös korkeudenmäärityksessä. Perinteiset vaaituksin määritetyt korkeudet ovat painovoimaan sidottuja fysikaalisia suureita, ja satelliittimittausten avulla saataviin geometrisiin korkeuksiin täytyykin liittää painovoiman avulla luotu geoidimalli. Vasta sen jälkeen tiedämme, mihin suuntaan vesi virtaa.
Parasta aikaa käyttöön tuleva EUREF-FIN-koordinaattijärjestelmä perustuu Geodeettisen laitoksen runsaat kymmenen vuotta sitten GPS:llä tekemään mittaukseen, joka on liitetty osaksi eurooppalaista koordinaattijärjestelmää. Uusi valtakunnallinen korkeusjärjestelmä N2000 on puolestaan liitetty naapurimaiden korkeusverkkoihin ja se on yhteensopiva eurooppalaisen korkeusjärjestelmän määrittelyn kanssa. Monet kunnat ja kaupungit siirtyvät näihin lähivuosina.
Kansallisten järjestelmien kautta myös paikalliset koordinaatistot voidaan sitoa globaaleihin järjestelmiin. Mitä pitemmälle integrointi viedään, sitä paremmin jo olemassa olevia infrastruktuureita voidaan käyttää hyväksi. Myös EU:n paikkatietoon liittyvä Inspire-direktiivi vaikuttaa jatkossa kansallisten infrastruktuurien ylläpitoon. Uusien koordinaatti- ja korkeusjärjestelmien myötä Suomi on jo omalta osaltaan ”Inspire-yhteensopiva”.
Haastetta riittää aina kuntien ja kaupunkien tasolle saakka. Uusiin järjestelmiin siirtyminen, muunnokset vanhoista järjestelmistä, uudet mittausmenetelmät, kasvavat tarkkuusvaatimukset ja alati lisääntyvä tiedon määrä vaativat alan asiantuntijoita. Geodesiaa ja geodeettia tarvitaan myös tulevaisuudessa.
Linkkejä:
Global Geodetic Observing System (GGOS)
Geodeettisen laitoksen koordinaattimuunnospalvelu