Virstanpylväältä toiselle
Kirjoittaja: Antti Castrén
Artikkeli pdf-muodossa (Positio 4/2008)
Lineaarinen referointi on sijainnin ilmoittamista pelkän etäisyyden avulla. Se perustuu sijainniltaan tunnettuihin reitteihin, joiden varrelle kohteet paikannetaan.
Jo muinaiset roomalaiset olivat lineaarisen referoinnin ystäviä. Rooman kaupungissa oli kultainen nollapiste, ja teiden – noiden valtakunnan verisuonten – varsilla oli milliarum-nimellä tunnettuja kivisiä pylväitä. Samaa periaatetta noudatettiin myöhemmin kautta läntisen maailman tieverkoston, ja rautatiet seurasivat luonnollisesti perässä.
Lineaarinen referointi on kansantajuisesti todettuna sijainnin ilmoittamista pelkän etäisyyden avulla. Nollapiste on tunnettu ja matka mitataan pitkin määrättyä reittiä. Vaikkapa Suomen rataverkolla sijainnin ilmoittaminen perustuu etäisyyteen Helsingin (ensimmäiseltä) rautatieasemalta. Etäisyys ilmoitetaan täysinä kilometreinä ja metreinä siihen päälle. Esimerkkeinä nykyinen Helsingin rautatieasema 0+159 (Helsinki-Turku-rataosuudella), Heinävaara 648+408 (Joensuu-Ilomantsi) ja Kelloselkä 1135+115 (Laurila-Kelloselkä).
Lineaarinen referointi perustuu sijainniltaan tunnettuihin viivamaisiin reitteihin – ketjuihin – joiden varrella olevat kohteet paikannetaan mitta-arvolla. Mitta-arvot lasketaan yleensä kunkin ketjun alkupisteestä, ja useimmiten ne ovat pituusmittayksiköissä. Poikkeuksiakin on, kuten edellä mainittu rautatieverkostomme, jonka mitta-arvoja ei siis lasketa kunkin rataosuuden alusta.
Pistemäisillä kohteilla on vain yksi mitta-arvo, kun taas viivamaisilla kohteilla on luonnollisesti alku- ja loppupisteen mitta-arvot. Kohteita kutsutaan myös segmenteiksi, tunnetaanhan tämä sijaintijärjestelmä toiselta nimeltään dynaamisena segmentointina.
Liikenneverkot oiva kohde lineaariselle referoinnille
Vaikka sijainnin ilmoittamiseen on nykyään yksiselitteisempiä tapoja, lineaarinen referointi puolustaa paikkaansa etenkin viivamaisten kohteiden ominaisuustietojen tallentamisessa. Tiestön ominaisuuksia tallennettaessa on turha luoda omaa tieosaa yhdenkin attribuutin arvon muuttuessa. Eihän autonkuljettajakaan koe tien tai edes tieosan vaihtuvan, kun nopeusrajoitus, ohituskielto, päällysteen ikä tai vaikkapa kaistamäärä vaihtuvat.
Niinpä nopeusrajoitukset ja ajoneuvotyyppikohtaiset ajokiellot tallennetaan tietokantoihin omina segmentteinään, siltojen kantavuudet ja ajoneuvon suurimmat sallitut korkeudet ja niin edelleen ominaan. Haluttu ominaisuus saadaan näin tarpeen vaatiessa helposti karttana nähtäville tai reitinlaskenta-algoritmille käyttöön ilman, että jokaista ominaisuutta varten olisi oma tiestötietokanta.
Liikenneverkkojen ohella sähköverkot, putkistot ja jokisysteemit ovat oivia kohteita lineaarisen referoinnin hyödyntämiselle. Useimmat paikkatietojärjestelmät ymmärtävät lineaarisesti referoitua paikkatietoa, joten työkaluista käyttö ei ole kiinni.
Nihil aeternum est
Vaan miten käy mitta-arvojen, kun reitin linjaus hieman muuttuu? Ratkaisuja on useampia. Rautatie-esimerkissämme Lahden oikorata ei muuttanut Lahden itäpuolisia Helsinki-etäisyyksiä mitenkään, ne lasketaan edelleen Riihimäen kautta. Niinpä oikoradalta liityttäessä vanhaan rataan Lahden lähistöllä Hakosillassa hypätäänkin mitta-arvoissa yhtäkkiä kolmisenkymmentä kilometriä. Joissakin järjestelmissä taas muutetaan tiekilometrin pituutta siten, että täyden kilometrin alkaessa edellinen kilometri voi olla yli tai alle tuhat metriä: 7+759…8+000 tai 7+1403…8+000. Kun näitä omituisuuksia on liikaa, voi olla aika laskea koko reitille uudet mitta-arvot.
Aitoja virstanpylväitä en muista nähneeni, kivisiä kilometritolppia on sentään vielä keskuudessamme, joskin niitä nykyään voi pitää lähinnä kuriositeetteina valtateiden penkalla. Omana aikanaan ne ovat kuitenkin luoneet kuvaa järjestäytyneestä yhteiskunnasta ja sen infrastruktuurin rakenteesta. Kieleen virstanpylväs on kiistämättä iskostunut, vaikka sanan käyttäjillä on yleensä virstasta yhtä hatara käsitys kuin työpäivänsä päättävillä siitä alkuperäisestä pulkasta.
Kirjoittaja saavuttanee valmistuminen-nimisen virstanpylvään vuodenvaihteessa, diplomityö spatiaaliseen analyysiin liittyen on lähes pulkassa.
Sanasto
Attribuutti = ominaisuustieto. Paikkatieto muodostuu ominaisuustiedoista ja sijaintitiedoista.
Elementti = verkkogeometrian pienin osa. Esimerkiksi risteysten väli katuverkolla.
Ketju = useammasta verkon elementistä koostuva reitti.
Mitta-arvo = mitta, joka ilmaisee kohteen sijainnin ketjulla.
Segmentti = osuus, jossa kyseinen attribuutti pysyy samana. Esimerkiksi nopeusrajoitussegmentti.
24.6.2010 15:09