Siirry pääsisältöön. Siirry hakuun.

Luonnontieteellisten havaintojen sijainnin ilmoittaminen EUREF-FIN-koordinaatistossa: Luonnontieteellisen keskusmuseon suositus

Hannu Saarenmaa, Jere Kahanpää, Raino Lampinen, Tapani Lahti, Mikko Heikkinen, Janne Kovanen, Pasi Häkli ja Jyrki Puupponen

Artikkeli ilmeistyi Luonnon tutkija -lehdessä 5/2008.

Suomessa on menossa siirtyminen kansallisesta koordinaattijärjestelmästä yleiseurooppalaiseen EUREF-FIN-koordinaatistoon. Vanhojen havaintojen muuntaminen uuteen ruudustojärjestelmään ole mahdollista säilyttäen sama määrä merkitseviä numeroita koordinaattiarvoissa. Sen vuoksi tulevaisuudessa käytetään kahta järjestelmää rinnakkain. Havainnoissa on tehtävä selväksi, missä ruudustojärjestelmässä sijainti on ilmoitettu merkitsemällä tämä itäkoordinaatin eteen joko numerolla 3 tai 8. Jotta muunnoksissa ei menetettäisi tarkkuutta ja tietojen monikäyttöisyyden lisäämiseksi esimerkiksi ympäristön hoidossa havainnot on pyrittävä ilmoittamaan niin tarkasti kuin mahdollista. Kymppiruutujen käyttö tiedon keruuvaiheessa on ohi!

Johdanto

Sijainnin ilmoittaminen Suomessa tehdyissä luonnontieteellisissä havainnoissa on perustunut suositukseen, jonka tieteelliset seurat antoivat 1970-luvun alussa (Heikinheimo & Raatikainen 1971, 1981).  Sen mukaan sijainti ilmoitetaan ruutuna yhtenäiskoordinaatistossa (YKJ) vähintään 10 kilometrin tarkkuudella ja tarkkuus sisällytetään koordinaattien pituuteen.  Tämä merkintätapa on toiminut hyvin, ja alan ammattilaiset ja harrastajat ovat ottaneet sen omakseen. Se sopii niin pieniin hyönteisten etiketteihin kirjoitettavaksi kuin karttamuotoisen julkaisemisenkin tarpeisiin. Suosituksen mukaan ilmaistua sijaintitietoa on käytetty laajasti mm. kokoelmanäytteissä, floristista ja faunistista tietoa sisältävissä julkaisuissa ja havaintolomakkeissa. Se on määritellyt sekä viranomaisten että harrastajien käyttämän yhteisen tiedonsiirtomuodon maan sisällä, mutta kansainväliseen käyttöön se ei ole sellaisenaan soveltunut.

Yhtenäiskoordinaattien käyttö on usein jäänyt ns. kymppiruutujen tasolle.  Tämä riittää maanlaajuisiin selontekoihin, mutta ei mahdollista tietojen käyttöä esimerkiksi lajiston suojelussa paikallisesti.  Tällaiseen vielä 1970-luvulla riittäneeseen tarkkuuteen ei enää tarvitse tyytyä, sillä satelliittipaikannuslaitteiden (GPS) ja Internetin karttapalveluiden nopea kehitys tekee sijainnin ilmoittamisen jopa 10 metrin tarkkuudella helpoksi.

Tiettyä tarkoitusta varten kerättyä tietoa käytetään yhä useammin uudelleen muissa yhteyksissä. Sen vuoksi tiedon keruussa, tallentamisessa ja julkaisemisessa voidaan käyttää mahdollisesti eri tapoja ja joudutaan tekemään muunnoksia. Tämän vuoksi on tärkeää tallentaa tieto jo alun perin niin tarkasti kuin mahdollista ja jättää sopivan tarkkuuden valitseminen tiedon käytön yhteyteen. Tarkkoja tietoja julkaistaessa on otettava huomioon tietosuojakysymykset esimerkiksi antamalla havainnon ilmoittajan päättää, miten tarkasti hän sallii tietonsa julkaistavan.

Tähänastiset käytännöt ovat nojautuneet koordinaattiruutujen käyttöön. Tämä rajoittaa kuitenkin tarpeettomasti tiedonkeruuta ja tarkkuuden lisäämistä. Tiedonkeruun perusyksikkö on yleensä ruudusta poikkeava, kuten pyydyksen pistemäinen sijainti, laskentalinja tai vaihtelevan muotoinen kasvillisuuskuvio. Tällaisenkin sijainnin ilmoittamiseen olisi hyvä käyttää standardoituja tapoja.

Kuntaliitosten ja muiden muutosten seurauksena kunnan nimen arvo paikkatietona on vähentynyt. Kunnan nimen lisäksi on tiedettävä ajanjakso ja kylä tai muun tarkempi paikka.

Suomessa on meneillään siirtyminen kansallisesta kartastokoordinaattijärjestelmästä (KKJ) yleiseurooppalaiseen ETRS89-järjestelmään perustuvaan EUREF-FIN-koordinaatistoon (Kuittinen ym. 2008a).  Sen vuoksi luonnontutkijoiden käyttämiä YKJ-ruudukoita ei enää paineta karttoihin ja on välttämätöntä olla selvillä, mitä koordinaatistoa kulloinkin käytetään. Koska tulevaisuudessa joudutaan käyttämään useita koordinaatistoja rinnakkain, on tässä yhteydessä paikallaan luoda lyhyt katsaus näiden koordinaatistojen perusteisiin, joista jokaisen luonnon tutkijan on syytä olla perillä.

Katsauksen jälkeen annetaan suositus erilaisten koordinaatistojen soveltamisesta luonnontieteellisten havaintojen sijainnin ilmoittamisessa. Suositus on tarkoitettu sekä havaintojentekijöille että tietojärjestelmien kehittäjille.

Katsaus koordinaatistoihin

Kartastokoordinaatiostojärjestelmä

Kartastokoordinaattijärjestelmä (KKJ) perustuu kolmiomittauksiin Suomessa. Maanmittaushallitus otti KKJ:n käyttöön vuonna 1970. KKJ:n vertausellipsoidina käytetään Hayfordin vertausellipsoidia (Kansainvälinen ellipsoidi 1924). Hayfordin ellipsoidi sijaitsee maapalloon nähden siten, että se kuvastaa Maan muotoa parhaiten Euroopan alueella.

Maantieteelliset koordinaatit eivät ole kovinkaan käyttökelpoisia käytännön kartoitustehtävissä. Tästä syystä on ollut tarpeellista määrittää karttaprojektio ja tasokoordinaatisto. KKJ-tasokoordinaatiston karttaprojektioksi valittiin Gauss-Krüger projektio, joka on sivuava poikittainen lieriöprojektio. Kaarevaa pintaa ei voida koskaan esittää tasolla virheettömästi. Gauss-Krüger projektiossa projektion keskimeridiaanilla mittakaavakerroin on tasan 1, mutta projektiovirheet alkavat kasvaa mentäessä keskimeridiaanilta itään tai lähteen.

KKJ-koordinaatisto on jaettu kuuteen KKJ-kaistaan. Negatiivisten arvojen välttämiseksi on määritetty, että keskimeridiaanilla koordinaatille annetaan arvo 500 000 m. Tämän eteen annetaan vielä kaistan tunnus. KKJ-kaistat on numeroitu 0—5 ja niiden keskimeridiaanit ovat 18, 21, 24, 27, 30 ja 33 astetta. Jos KKJ-koordinaatiston itäkoordinaatti on esimerkiksi 2 498 853, nähdään heti, että se on kakkoskaistassa.

Kartastokoordinaattijärjestelmästä käytetään nimitystä yhtenäiskoordinaatisto (YKJ), kun koko Suomi esitetään kaistassa 3. Kaistan 3 alueella YKJ on siis yhtenevä KKJ:n kanssa. Muiden kuin kaistan 3 alueella vanhoissa perus- ja topografisissa kartoissa KKJ-koordinaatisto ilmaistiin mustana koordinaattiruudukkona ja yhtenäiskoordinaatisto punaisena ruudukkona.

Luonnontieteellisten havaintojen keruussa on käytetty siis YKJ-koordinaatistoon pohjautuvaa ruudustoa. Heikinheimon ja Raatikaisen (1971, 1981) suosituksen mukaan vakio kaistantunnus ”3” on kuitenkin jätetty pois.

EUREF-FIN

EUREF-FIN on eurooppalaisen ETRS89-koordinaattijärjestelmän kansallinen toteutus, jonka määrittävät 100 pistettä mitattiin Geodeettisen laitoksen (GL) toimesta 1996—97. Verkkoa on sittemmin tihennetty mm. GL:n ja Maanmittauslaitoksen (MML) toimesta. EUREF-FIN on kolmiulotteinen koordinaatisto, ja sen vertausellipsoidi on GRS80. GRS80-vertausellipsoidin origo yhtyy maapallon massakeskipisteeseen. EUREF-FIN on määritelty Julkisen hallinnon suosituksessa 153 (Kuittinen ym. 2008a).

Karttoihin on painettu EUREF-FIN-koordinaatiston mukaiset maantieteelliset koordinaatit sinisellä. KKJ:n mukaiset pituus- ja leveysasteet poikkeavat EUREF-FIN-koordinaateista Suomessa keskimäärin noin parisataa metriä.

UTM-kaistat

EUREF-FIN-koordinaatiston kanssa käytettävät karttaprojektiot, tasokoordinaatistot ja karttalehtijako on määritelty Julkisen hallinnon suosituksessa 154 (Kuittinen ym. 2008). EUREF-FIN-koordinaatiston kanssa suositellaan käytettäväksi UTM-karttaprojektiota ja siihen perustuvaa tasokoordinaatistoa ETRS-TM35FIN. UTM (Universal Transverse Mercator) -projektio on leikkaava poikittainen lieriöprojektio. UTM-projektio eroaa Gauss-Krüger projektiosta siinä, että sen mittakaava keskimeridiaanilla on 0,9996, kun se Gauss-Krüger projektiosssa on 1.

Maapallo on jaettu 60 UTM-kaistaan. Kaistat ovat kuuden asteen levyisiä, ja ne on numeroitu lännestä itään siten, että kaista 1 on 180°—174° läntistä pituutta (keskimeridiaani 177° läntistä pituutta). Kaistan 35 keskimeridiaani on 27 astetta itäistä pituutta. Uusiin peruskarttoihin painetaan UTM-kaistan mukaiset tasokoordinaattiruudukot punaisella. Länsi-Suomessa karttojen punainen koordinaattiruudukko on ETRS-TM34-kaistassa, Keski-Suomessa ETRS-TM35-kaistassa ja Itä-Suomessa ETRS-TM36-kaistassa.

ETRS-TM35FIN

ETRS-TM35FIN:ssä Suomi esitetään yhdessä noin 13 asteen levyisessä kaistassa. Kaistan leveys poikkeaa standardista, ja siksi sekaannusten välttämiseksi sen yhteydessä käytetään päätettä FIN.

ETRS-TM35FIN-tasokoordinaatisto soveltuu periaatteessa hyvin YKJ:n seuraajaksi luonnontieteellisten  havaintojen sijaintitiedon tallennuksessa, koska sen avulla saadaan aikaan käsitteellisesti samanlainen yhtenäinen maan kattava ruudusto.

Yhtenäiskoordinaattien kaltainen ETRS-TM35FIN on merkitty ETRS-TM34- ja ETRS-TM36-kaistan karttoihin vain mustilla koordinaattiristeillä. ETRS-TM35FIN on ETRS-TM35-kaistan laajennus, joten pituusasteiden 24 ja 30 välillä ETRS-TM35 ja ETRS-TM35FIN ovat yhtenevät (vrt. YKJ:n ja KKJ:n 3-kaistan eroa). Sekaannusten välttämiseksi on aina syytä tarkistaa, millä tavalla ETRS-TM35FIN on merkitty käytettävään karttaan.

Maantieteellisissä koordinaateissa ero KKJ:n ja EUREF-FIN välillä on pieni, mutta yhtenäiskoordinaatteina ilmoitettu sijainti poikkeaa paljon enemmän EUREF-FIN-koordinaateista projisoiduista metrisistä tasokoordinaateista. Esimerkiksi YKJ 6675000, 3386000 on Helsingin Rautatientorin nurkalla, kun taas vastaava ETRS-TM35FIN-sijainti (8)386000, 6675000 on Vallilassa. Itäkoordinaateissa ero on maastossa vähäinen, mutta etelä—pohjois-suunnassa ero on kolmisen kilometriä.

ETRS-TM35FIN-koordinaatistossa tulee ilmoittaa itäkoordinaatti (E) aina ennen pohjoiskoordinaattia (N) , vaikka jotkin sovellukset toimivat poikkeavasti. Historiallisista syistä luonnontieteelliset havainnot ovat tällainen poikkeus.

WGS84

WGS84 on Yhdysvaltain armeijan karttaviraston määrittelemä koordinaattijärjestelmä, jonka vertausellipsoidina on samanniminen WGS84-vertausellipsoidi. WGS84-vertausellipsoidi on käytännössä yhtenevä GRS80-vertausellipsoidin kanssa. WGS84-koordinaattijärjestelmä on GPS-järjestelmän käyttämä vertausjärjestelmä.

Varsinaisia WGS84-järjestelmän mukaisia koordinaatteja ei Suomeen ole mitattu, koska tarkkaa WGS84-toteutusta ei ole olemassa.  Käytännössä EUREF-FIN-koordinaatteja voidaan pitää myös WGS84-järjestelmän mukaisina koordinaatteina, kuten WGS84:n uudessa määritelmässä todetaan (NIMA 2000).

Suositus

Tärkeä lähtökohta tälle suositukselle on, että tiedon keruu, tallennus ja julkaiseminen suositellaan periaatteessa erotettavaksi toisistaan.  Näiden vaiheiden välillä tehdään tarpeelliset muunnokset. YKJ:hin pohjautuneen ruudustojärjestelmän rinnalla otetaan käyttöön ETRS-TM35FIN -pohjainen ja tarkempi havaintojen ilmoittamistapa. Ensisijaisesti suositellaan jälkimmäistä, mutta valinta näiden välillä on tietojen keruusta vastaavan tahon tehtävä.

Korostettakoon, että koordinaatit eivät ole sanallisen sijainnin kuvauksen korvike, vaan yksi apuväline muiden muassa.

Olennaista koordinaattimuotoisen sijaintitiedon tallentamisessa ovat a) itse koordinaattiarvot, b) käytetty koordinaatisto ja c) koordinaattien tarkkuus.  Joissakin koordinaattien esitystavoissa nämä kaikki ilmenevät suoraan itse koordinaattiarvoista. Se ei kuitenkaan ole välttämätöntä, koska yhtä hyvin kuvailutieto (b,c) voidaan tallentaa omiin kenttiinsä. Usein erillinen tallentaminen on jopa suotavaa, jotta tiedon analysointi olisi tehokkaampaa ja luotettavampaa.

Tiedon tallentamisen tarkkuus

Kun käsitellään havaintotiedon tarkkuutta, kyse on useasta eri asiasta (Chapman ja Wieczorek 2006):

  • 1) Sijainnin mittaamisen tarkkuus (precision)
  • 2) Todellisen sijaintipaikan tietämiseen liittyvä epävarmuus (uncertainty)
  • 3) Havaintoalueen laajuus (extent)
  • 4) Havaintoalueen sopiminen ilmaistuun geometriseen kohteeseen (spatial fit)

Hajahavaintojen yhteydessä riittää yleensä näiden yhdistäminen vain yhdeksi tarkkuutta kuvaavaksi suureeksi, mutta esim. määrällisissä seurantatutkimuksissa nämä käsitteet on pidettävä erillään.

Sijainti suositellaan aina ilmoitettavaksi niin tarkasti kuin mahdollista.  Järjestelmästä riippumatta suositeltavin sijainnin ilmoittamisen tarkkuus on vähintään 100 m × 100 m:n ruutu, jonka sisällä havainto on tehty, tai vastaavalla tarkkuudella (3 desimaalia) ilmoitetut havaintopaikan keskipisteen maantieteelliset koordinaatit. Tämä mahdollistaa lajien elinpaikkojen löytämisen uudelleen useimmissa tapauksissa.

Sadan metrin tarkkuus ei kuitenkaan riitä esimerkiksi pitkään tietyssä paikassa eläville lajeille ja pienialaisten elinympäristöjen lajeille. Uhanalaisten eliöiden sijaintitiedot tulisikin aina ilmoittaa mahdollisimman tarkasti eli noin 10 metrin tarkkuudella (maantieteellisissä koordinaateissa 4 desimaalia). Vasta riittävä tarkkuus, joka vastaa kooltaan esimerkiksi metsien käsittelykuvioita, mahdollistaa lajiesiintymien ottamisen huomioon maankäytön suunnittelussa paikkatietojärjestelmien avulla.

Sadan metrin tarkkuus mahdollistaa useimmiten uudella tavalla ilmoitetun sijainnin ilmaisemisen vanhoina kymppiruutuina.

ETRS-TM35FIN-pohjaisia ruutuja ei suositella käytettäväksi lainkaan 10 km:n tarkkuudella, vaan aina vähintään 1 km:n tarkkuudella.

Sijainnin tarkkuus on aina ilmoitettava.  Koordinaatin esitystarkkuuden (ts. desimaalien tai merkitsevien numeroiden määrän tai ruudun koon) tulee olla sopusoinnussa havaintomenetelmän tarkkuuden kanssa. Toisin sanoen ei ole oikein ilmoittaa kohteen sijainti metrin tarkkuudella, jos havaintopaikan määrittämiseen liittyvä yhdistetty epävarmuus on esimerkiksi 100 metrin luokkaa.

Sijainnin mittaaminen

Jotta päästäisiin suurimpaan mahdolliseen tarkkuuteen, on käytettävä monipuolisesti hyväksi käytettävissä olevia ja tilanteeseen ja välineisiin sopivia sijainnin mittaamistapoja.  Havaintopaikan koordinaatit voi määrittää kartan, satelliittipaikantimen tai Internetin karttapalveluiden avulla. . Näiden menetelmien tarkkuus riippuu monesta tekijästä, joten havaitsijan on valittava sopiva tapa tilanteen ja käyttötarkoituksen mukaan. Paras tarkkuus saavutetaan käyttämällä ainakin kahta menetelmää, esimerkiksi tarkastamalla GPS-laitteen lukemat kartan avulla.

Kartat

Huomattakoon, että paperikartan kokonaisepävarmuus koostuu paikanmäärityksen tarkkuudesta, sijainnin kartalta mittaamisen tarkkuudesta sekä kartan sisäisestä tarkkuudesta.

Vanhoja peruskarttoja käytettäessä sijainti mitataan YKJ-koordinaatistossa.  Uusilta peruskartoilta sijainti mitataan ETRS-TM35FIN-koordinaatistossa.

Satelliittipaikannin (GPS-navigaattori)

Satelliittipaikanninta käytettäessä suositellaan laitteen virittämistä käyttämään ETRS-TM35FIN-koordinaatistoa tai sen puuttuessa YKJ-koordinaatistoa. Kuitenkin mikäli vain maantieteelliset koordinaatit ovat saatavissa, mitataan EUREF-FINkoordinaatiston-  mukainen havaintopaikan keskipisteen  leveys- ja pituuspiiri (ts. laitteen antamat WGS84-koordinaatit).

GPS:ää käytettäessä on kiinnitettävä erityistä huomiota tarkkuuden ilmaisemiseen oikealla tavalla, mikä ei siis useinkaan ole metrin tarkkuus, niin kuin laite sijainnin antaa. GPS:n antamat tiedot voivat sisältää jopa kymmenien metrien virheen, jos vastaanotto-olosuhteet ovat huonot ja tarkkaan tunnetun peruspisteen suhteen tehtävä differentiaalikorjaus ei ole mahdollinen. Useimmiten kuitenkin suhteellisen hyvissä olosuhteissa päästään parempaan kuin 10 metrin tarkkuuteen ilman differentiaalikorjausta. Differentiaalikorjauksen avulla päästään useimmiten metritason tarkkuuteen.

Internet-karttapalvelut

Internet-käyttöliittymässä käyttäjä näyttää hiiren kursorilla kohteen sijainnin, jolloin koordinaatit joissakin tapauksissa tallentuvat oikein suoraan tietokantaan. Mikäli käyttäjä poimii koordinaatit näytöltä itse, toimitaan kuten GPS-navigaattorin kanssa.

Mitatun sijainnin ilmoittaminen ruutukoordinaatistossa

Kun käytetään YKJ- tai ETRS-TM35FIN-tasokoordinaatistoihin perustuvia ruudustoja, sijainnin ilmoittamisen tarkkuus sisällytetään koordinaattien pituuteen, kuten vuoden 1971 suosituksessa.  Sijainti ilmoitetaan kahdella luvulla, jotka ovat havainnot sisältävän ruudun lounaispisteen pohjoiskoordinaatti (P) ja sen jälkeen ruudun itäkoordinaatti (I) kaksoispisteellä erotettuna. Luvun pituus ilmoittaa tarkkuuden. Esimerkiksi 679:_59 on 10 km × 10 km:n ruutu Imatralla. Mukaan otetaan alaviivan paikalle koordinaatiston mukainen tunnus.

Yhtenäiskoordinaatistossa (YKJ) itäkoordinaatti alkaa kaistantunnuksella, joka on numero ”3”. Vuoden 1971 suosituksen mukaan tämä numero jätettiin kuitenkin pois tilan säästämiseksi esimerkiksi reikäkorteissa ja pienissä hyönteisten etiketeissä. Vanhoissa kartoissa, GPS:ssä ja Internetin karttapalveluissa kaistan tunnus on aina mukana KKJ-koordinaateissa. Väärinkäsitysten välttämiseksi tämä tunnus otetaan tästä lähtien mukaan myös luonnontieteellisissä havainnoissa.

ETRS-TM35FIN-pohjaista ruudustoa käytettäessä biologisen aineiston sijaintitiedot merkitään vastaavalla tunnuksella, joka on numero ”8”. Itäkoordinaatin alkuun lisätään siis numero 8; esimerkiksi 73766:84432 on Rovaniemen keskustassa oleva 100 m × 100 m:n kokoinen ruutu. Tämä estää mahdolliset sekaannukset KKJ:ään perustuvaan ruudustoon. Kahdeksalla alkava itäkoordinaatti ei liioin ole sekoitettavissa pohjoiskoordinaattiin. On huomattava, että tätä ”etukahdeksikkoa” ei ole merkitty karttoihin eikä se näy Internetin karttapalveluissa. Sen voi ohjelmoida joihinkin satelliittipaikantimiin muuttamalla parametrin false easting (suom.valeitä) arvoksi 8 500 000.

Pohjoiskoordinaatti suositellaan edelleenkin merkittäväksi ensimmäiseksi myös ETRS-TM35FIN-pohjaista ruudustoa käytettäessä. Tämä on poikkeus ETRS-pohjaisten  tasokoordinaatistojen normaalista järjestyksestä, mutta koska kyseessä on biologian alan perinteinen soveltamistapa Suomessa, näin on paras menetellä.

Mitatun sijainnin ilmoittaminen maantieteellisillä koordinaateilla

Maantieteellisten WGS84 (~EUREF-FIN) -leveys- ja -pituusasteiden käyttö havaintopaikan keskipisteen ilmoittamisessa on yksi suositeltavista muodoista ja sopii varsinkin kansainväliseen käyttöön. Tällöin sijainti ilmoitetaan merkkijonon aloittavan vinoviivan jälkeen standardin ISO 6709:1983 (toisen laitoksen luonnoksen 2006-09-15) liitteen H mukaan etumerkillisinä desimaaliasteina, järjestyksessä leveys, pituus, korkeus tai syvyys metreinä, ”CRS”-merkkijonolla erotettuna koordinaatiston tunniste, ja päättyen vinoviivaan. Esimerkiksi /+61,215996+028,857363+76CRSWGS84/ . Kyseinen standardi sallii sekä pisteen että pilkun käytön desimaalierottimena, ja valinta riippuu siitä kielestä, mitä asiayhteydessä käytetään.  Korkeus tai syvyys on valinnainen, mutta vaatii nollatason määrittelyä ja suositellaan yksinkertaisuuden vuoksi yleensä jätettäväksi pois. Vertausjärjestelmä on ISO:n suosituksessa aina WGS84 ja voidaan siis yleensä jättää pois.

Biologisissa havainnoissa on aina tarpeen ilmoittaa myös koordinaatin tarkkuus (vrt. Chapman & Wieczorek 2006).  Tähän on käytettävissä Darwin Core v1.4 Geospatial Extension -standardiin sisältyvä  parametri  CoordinateUncertaintyInMeters, jolla tarkoitetaan sen ympyrän sädettä metreinä, jonka sisään havainnot sopivat (kuva 1).  Koordinaatin tarkkuus em. merkityksessä suositellaan liitettäväksi siihen, missä ISO-standardin mukainen esitys loppuu, eli vinoviivan jälkeen, ja se merkitään selvästi: r (säde), m (metriä) ja lopuksi puolipiste; esimerkiksi /+61,215996+028,857363/r10m;.

Kuva 1. Maantietellisillä koordinaateilla kuvataan havaintopaikan keskipiste ja säde metreinä käsitteellä CoordinateUncertaintyInMeters standardista Darwin Core versio 1.4 Geospatial Extension.  Säde on esimerkiksi 7071 metriä kymmenen kilometrin koordinaattiruudussa. Muunnoksia tehdessä on huomioitava siirto ruudun SW-kulmasta ympyrän keskipisteeseen, eli koordinaatteihin on lisättävä puolet ruudun särmästä.

Linjat ja monikulmiot

Edellä esitetty koskee siis sellaisen sijainnin ilmoittamista, joka voidaan järkevästi kuvata pisteenä, ympyränä tai ruutuna.

Standardin ISO 6709:1983 liite C (em. laitos) ja standardi ISO 19107 antavat suuntaviivat minkä tahansa kohteen kuvaamiseksi edellä esitettyyn tapaan maantieteellisten koordinaattien joukkoina.  Niitä suositellaan noudatettavaksi linjan ja monikulmion ilmaisemiseen.

Tiedon tallennus ja tietokannat

Tietoja keräävän tietojärjestelmän tulisi tukea mahdollisuutta ilmoittaa sijainti mahdollisimman monella edellä mainitulla tavalla.  Käyttäjän tulisi voida valita hänelle sopivin tapa.

Koska käyttäjän on mahdollista erehtyä käytetystä koordinaatistosta ja merkintätavasta, tietoja keräävän järjestelmän tulisi mahdollisuuksien mukaan tehdä loogisia ja tietojen eheyteen ja yhtenäisyyteen liittyviä tarkistuksia sijainnin ilmoittamisen oikeellisuuden varmistamiseksi. Esimerkiksi kaistantunnuksen mukanaolo KKJ:n itäkoordinaatissa on välttämätön tarkistus.

Tietoja keräävän järjestelmän suositellaan antavan tietojen tallettajalle mahdollisuuden ilmaista, kuinka tarkasti hänen tietonsa saavat tulla julkisuuteen. Tämän tarkoitus on poistaa mahdollisia esteitä ilmoittaa sijainti tarkasti. Tähän liittyy myös muita tietosuojanäkökohtia, kuten havaitsijan nimen esittäminen ja havaintotiedon omistajuus, mutta nämä eivät kuulu tämän suosituksen asiasisältöön.

Vanhojen ja uusien havaintojen yhteensopivuuden varmistamiseksi (ja julkaisemista varten, ks. seuraava luku) suositellaan, että tieto muunnetaan joka tapauksessa YKJ:hin. Tällöin tarkistetaan, että sijainti on ilmoitettu niin tarkkaan, että se sopii yhteen vanhaan 10 km × 10 km:n YKJ-ruutuun (kuva 2). Mikäli näin ei ole, ilmoittajaa tulisi pyytää tarkentamaan havainnon sijaintitietoa.

Kuva 2. ETRS-TM35FIN eroaa 10 km ruuduin jopa noin 2 km pohjois-eteläsuunnassa ja 200 m itä-länsisuunnassa samoin luvuin esitetystä yhtenäiskoordinaattiruudusta. Muunnosksia varten sijainnin ilmoittamisen tarkkuutta on lisättävä.  Lisätarkkuus mahdollistaa myös tietojen käytön lajistonsuojelussa kentällä.

Muunnoksia tehtäessä järjestelmän tulee aina pitää luku siitä, mikä on alkuperäinen sijainnin ilmoittamistapa ja mitkä laskettuja arvoja. Vaikka usein on käytännön syistä järkevää tallentaa myös muunnettua koordinaattitietoa, pitäisi aina säilyttää mahdollisuus palata alkuperäiseen muotoon ja tehdä muunnokset siitä.

Kunnan nimen yhteydessä suositellaan annettavaksi kylän tai muun tunnetun paikan nimi.  Järjestelmiä kehitettäessä tulisi ottaa huomioon kunnan rajojen historia.  Esimerkiksi vuonna 1950 tehty havainto Teiskossa pitää voida tallentaa tehdyksi tässä kunnassa eikä Tampereella.

Julkaiseminen

Tietojen kerääminen ja julkaiseminen suositellaan erotettavaksi selvästi toisistaan siten, että julkaiseminen esimerkiksi 10 km:n ruuduissa ei edellytä tietojen keruuta tällä tarkkuudella, vaan päinvastoin havaintojen tekijöitä kannustetaan ilmoittamaan havaintonsa tarkemmin. On julkaisun laatijan (ei siis havaitsijan) tehtävä muokata tarkkaan ilmoitetusta sijaintitiedosta vähemmän tarkkoja yhteenvetoja. Julkaisemisessa tulee erottaa toisistaan kuvallinen julkaiseminen esimerkiksi karttojen muodossa ja numerollinen, kuten tilastollinen, julkaiseminen.

Kuvallinen julkaiseminen

Vuonna 2000 järjestetyssä Map Projections -konferenssissa (Annoni ym. 2003) luotiin suositus Euroopan komissiolle käyttää kaikissa tilastollisissa analyyseissä ja oikea-alaisissa esityksissä ETRS-LAEA-karttaprojektiota (Lambert Azimuthal Equal Area). Myös Euroopan ympäristövirasto suosittelee käytettäväksi tätä projektiota Euroopan kokoisia alueita kuvattaessa (Steenmans 2006).

ETRS-LAEA-projektion koordinaattijärjestelmä on ETRS89:n toteutus ja vertausellipsoidi on GRS80. Projektion origon sijainti kuvattaessa Eurooppaa suositusten mukaan on 52° pohjoista leveyttä ja 10° itäistä pituutta. Projektiossa valepohjoinen on 3 210 000 metriä ja valeitä 4 321 000 metriä. Projektio on käytännöllinen kuvattaessa esimerkiksi eläinten ja kasvien levinneisyyttä (esimerkiksi Kurtto ym. 2007), koska karttaruutujen pinta-ala ei vääristy kartan eri alueilla. Tämä suositus suosittelee karttaesityksiin ETRS-LAEA-projektiota em. parametrein.

Numerollinen julkaiseminen

Laadittaessa mm. julkaisuihin tilastoja tai analyyseja, joissa tarvitsee käsitellä aineistoa ruuduttain ja käytetään merkittävästi vanhoja havaintoja 10 km:n tarkkuudella tai tarkemmin, on hyväksyttävää käyttää edelleen YKJ:hin pohjautuvia ruutuja.

Uudemmat, muulla tavalla ilmoitetut, sijainnit on muunnettava julkaisemista varten ETRS-TM35FIN-koordinaatistoon pohjautuviin ruutuihin.

Muunnospalvelut

Jotta edellä esitetyt suositukset voitaisiin toteuttaa ilman päällekkäistä työtä ja virheet minimoiden, on tarpeen toteuttaa joukko muunnospalveluita Internetissä sekä web-palveluina (web service) että web-sovelluksina.  Tässä ei oteta kantaa, kenen velvollisuus näiden tarpeellisten palveluiden toteuttaminen on ja millä tekniikalla ne toteutetaan. Palveluiden tulisi toimia INSPIRE-direktiivin vaatimusten mukaisesti (Euroopan parlamentin... 2007).

Seuraavat muunnokset pitäisi olla saatavissa yksittäisille koordinaateille ja myös listoille koordinaatteja ja paikannimiä. Luonnontieteellinen keskusmuseo tarjoaa jo joitakin näistä muunnoksista käyttäen Maanmittauslaitoksen ohjelmia, ja tarjonta kasvanee tulevaisuudessa (ks. Finnish Museum… 2008).  Kansalaisen karttapaikka (Maanmittauslaitos 2008) on nettisovellus, joka tarjoaa  kattavan valikoiman muunnoksia.

a) Koordinaattipisteen muunnokset:

  • YKJ (x, y) <==> ETRS-TM35FIN (E, N)
  • YKJ (x, y) <==> EUREF-FIN (leveys, pituus)
  • ETRS-TM35FIN (E, N) <==> EUREF-FIN (leveys, pituus)
  • ETRS-LAEA (E, N) <==> ETRS-TM35FIN (E, N)
  • ETRS-LAEA (E, N) <==> YKJ (x, y)

b) Koordinaattiruudun muunnokset ja muunnokset havainnon keskipisteen ympyrään. Ruutujen muunnoksista on huomattava, että niissä menetetään tarkkuutta. Sen vuoksi niiden tekemistä ja varsinkin ketjuttamista tulee välttää. Esimerkiksi alla olevissa muunnoksissa koordinaattiruutujen välillä tarkkuus putoaa kymmenenteen osaan, joten esimerkiksi ruudusta 6792:8598 tulee 679:359 tai ruudun rajalle sattuessa jopa 67:35.

  • YKJ-pohjainen ruutu (P, I) <==> ETRS-TM35FIN-pohjainen ruutu (P, I)
  • YKJ-pohjainen ruutu (P, I) <==> EUREF-FIN (leveys, pituus, laajuus)
  • ETRS-TM35FIN-pohjainen ruutu (P, I) <==> EUREF-FIN (leveys, pituus, laajuus)

c) Alueiden muunnokset koordinaateiksi ja päinvastoin:

  • Luonnonhistoriallinen maakunta (lyhenne suomeksi) <==> luonnonhistoriallinen maakunta (lyhenne latinaksi)
  • Kunta (suomeksi) <==> kunta (ruotsiksi)
  • EUREF-FIN (leveys, pituus, [laajuus, vuosi])  <==>  kunta (suomeksi, vuosi)
  • EUREF-FIN (leveys, pituus, laajuus, vuosi)  <==>  luonnonhistoriallinen maakunta (lyhenne suomeksi)

Voimaantulo ja yhteenveto esimerkin valossa

Uudet kartat on painettu EUREF-FIN-pohjaisina 2005 alkaen. Vuoden 2008 aikana Internetissä on jo pääsy muutamiin muunnospalveluihin.

Tämä suositus astuu voimaan 1. tammikuuta 2009.

Tarpeellisten muunnospalveluiden tulisi olla käytettävissä niin pian kuin mahdollista ja järjestelmät mukautettuna tähän suositukseen sen astuessa voimaan.

Taulukko 1.  Yhteenveto suositeltavista koordinaattien ilmoitustavoista ja esimerkkejä.

Ajankohta Ilmoittamistapa Huomio Esimerkkejä (Turun linna)
1. 1. 2009— ETRS-TM35FIN-pohjainen ruudusto Ensisijaisesti suositeltavin havaintojen ilmoittamistapa 670940:823750
67094:82375
6709:8237
1. 1. 2009— YKJ-pohjainen ruudusto Pääasiassa vain numeeristen julkaisujen tuottamiseen, vaikka havaintojen ilmoittaminen on vielä mahdollista tässäkin muodossa 671:323
1. 1. 2009— EUREF-FIN-maantieteellinen koordinaatisto (WGS84) /Coordinate UncertaintyInMeters Suositellaan tiedonkeruuseen, mikäli tietojenkeruujärjestelmä tukee tätä /+60,43532+022,22657/r67m;
1. 1. 2009— ETRS-LAEA-koordinaatisto Suositellaan kuvalliseen julkaisemiseen (ml. kartat) 4206462, 4992345
—1. 1. 2009 YKJ-pohjainen ruudusto Poistuu käytöstä 671:23

Taulukossa 1 on suositukset koottu esimerkinomaisesti yhteen.  Voimaantulon jälkeen biologisissa havaintoaineistoissa pohjois- ja itäkoordinaattien tulee aina sisältää ruudun koosta riippumatta yhtä monta numeroa. Kun ennen painettujen karttojen itäkoordinaatista opeteltiin poistamaan ”etukolmonen”, nyt opetellaan lisäämään ”etukahdeksikko”.  Itäkoordinaatti voi siis alkaa vain luvuilla 3 tai 8.  Muunlaisia ruudustokoordinaatteja ei  tiedonkeruujärjestelmien tule ottaa vastaan. Maantieteellisten koordinaattien käyttöä nykyistä laajemmin on syytä myös harkita soveltuvissa tapauksissa. Sijainti ilmoitetaan mahdollisimman tarkasti, ja tarkkuus mainitaan aina.

Kiitokset

Tämä suositus on ollut julkisesti nähtävänä ja lausuntokierroksella museoissa, virastoissa ja laitoksissa 4. 3.—30. 4. 2008.  Kirjoittajat kiittävät seuraavia henkilöitä, joiden lausuntokierroksella omasta tai edustamansa tahon puolesta antamat kommentit on mahdollisuuksien mukaan pyritty ottamaan huomioon: Johanna Ala-Reini, Antti Castrén, Heikki Eeronheimo, Leena Huldén, Seppo Kaitala, Anssi Lensu, Reino Ruotsalainen, Vesa Ruusila, Ilkka Teräs, Erkki Tomppo ja Eino Uikkanen.

Viitteet

  • Annoni, A. (toim.), 2005:  European reference grids.  Workshop.  193 s. European Commission.  http://www.ec-gis.org/sdi/publist/pdfs/annoni2005eurgrids.pdf
  • Annoni, A., Luzet, C., Gubler, E. & Ihde, J., 2003: Map projections for Europe. European Commission JRC Institute for Environment and Sustainability and EuroGraphics, 131 s. European Commission. http://www.ec-gis.org/sdi/publist/pdfs/annoni-etal2003eur.pdf
  • Chapman, A.D. & Wieczorek, J. (toim.), 2006: Guide to best practices for georeferencing. 80 s., liitt. Global Biodiversity Information Facility Secretariat, Copenhagen. http://www.gbif.org/prog/digit/Georeferencing
  • Darwin Core Geospatial Extension Concept List http://wiki.tdwg.org/twiki/bin/view/DarwinCore/GeospatialExtension
  • EUROOPAN PARLAMENTIN JA NEUVOSTON DIREKTIIVI 2007/2/EY, annettu 14 päivänä maaliskuuta 2007, Euroopan yhteisön paikkatietoinfrastruktuurin (INSPIRE) perustamisesta.  Euroopan unionin virallinen lehti L108/1 FI 25.4.2007. http://www.mmm.fi/inspire/
  • Finnish Museum of Natural History, 2008: Coordinate translation service.  http://pikkutikka.fmnh.helsinki.fi/CoordinateService/
  • Heikinheimo, O. & Raatikainen, M., 1971: Paikan ilmoittaminen Suomesta talletetuissa biologisissa aineistoissa. Annales Entomologici Fennici 37: 1–27, liitt.
  • Heikinheimo, O. & Raatikainen, M., 1981: Ruutukoordinaattien ja paikannimien käyttö Suomessa. (Grid references and names of localities in the recording of biological finds in Finland). – Notulae Entomologicae 61, ss. 133-154.
  • Kuittinen, R., Sarjakoski, T., Ollikainen, M., Poutanen, M., Nuuros, R., Tätilä, P., Ruotsalainen, R. & Ollikainen, M., 2008a:  JHS 153:  ETRS89-järjestelmän mukaiset koordinaatit Suomessa.  Julkisen hallinnon suositus (JHS).  http://www.jhs-suositukset.fi/suomi/jhs153
  • Kuittinen, R., Sarjakoski, T., Ollikainen, M., Poutanen, M., Nuuros, R., Tätilä, P., Peltola, J., Ruotsalainen, R. & Ollikainen, M., 2008b:  JHS 154: ETRS89 –järjestelmään liittyvät karttaprojektiot, tasokoordinaatistot ja karttalehtijako.  Julkisen hallinnon suositus (JHS).  http://www.jhs-suositukset.fi/suomi/jhs154
  • Kurtto, A., Fröhner, S. E. & Lampinen, R. (toim.), 2007: Atlas Florae Europaeae. Distribution of vascular plants in Europe. 14. Rosaceae (Alchemilla and Aphanes). — The Committee for Mapping the Flora of Europe & Societas Biologica Fennica Vanamo, Helsinki, 200 s.
  • Maanmittauslaitos, 2008. Kansalaisen karttapaikka. http://kansalaisen.karttapaikka.fi/koordinaatit/koordinaatit.html
  • NIMA, 2000: Department of Defense World Geodetic System 1984 – Its definition and relationships with local geodetic systems. National Imagery and Mapping Agency (NIMA), Technical Report 8350.2, Third Edition. http://earth-info.nga.mil/GandG/publications/tr8350.2/tr8350_2.html
  • Steenmans, C. (toim.), 2006: Guide to geographical data and maps. EEA Operational Guidelines. 55 s., tammikuu 2006, versio 2.0.  http://www.eionet.europa.eu/gis/docs/EEA_GISguide_v2.doc

Kirjoittajat

Hannu Saarenmaa, Jere Kahanpää, Raino Lampinen, Tapani Lahti ja Mikko Heikkinen, Luonnontieteellinen keskusmuseo; sekä Janne Kovanen, Pasi Häkli ja Jyrki Puupponen, Geodeettinen laitos