Luonnontieteellisten aineistojen georeferointi
Luonnontieteellisten aineistojen georeferointi Digitarium Jussi Mäkinen Joensuu 2011-08-11 Sisällysluettelo 1. Johdanto .............................................................................................................................................. 3 2. Aineistot .............................................................................................................................................. 3 3. Menetelmät ja käytetyt palvelut .......................................................................................................... 4 a. Georeferointi ................................................................................................................................... 4 i. Yleistä tietoa näytteiden paikkatiedoista ...................................................................................... 4 ii. Hakumenetelmä ........................................................................................................................... 5 iii. Validointi ...................................................................................................................................... 7 iv. Epävarmuusalueet........................................................................................................................ 8 v. JJClient georeferoinnissa .............................................................................................................. 9 b. c. Koordinaattien muuntaminen .......................................................................................................... 9 i. Yleistä tietoa muunnoskoordinaateista ......................................................................................... 9 ii. Tekninen toteutus .......................................................................................................................11 iii. Koordinaattimuunnos JJClient:ssa................................................................................................13 iv. Vaihtoehtoiset DWC- menetelmät ...............................................................................................14 Georeferoinnin ja koordinaattimuunnoksen yhteiskäyttö ................................................................16 4. Tulokset ja tulevaisuus ........................................................................................................................16 5. Yhteenveto .........................................................................................................................................17 6. Lähteet ...............................................................................................................................................18 2 1. Johdanto Projektin päämotiivi on digitoida Suomen luonnontieteellisen museon ja yksityisten tahojen omistamat luonnontieteelliset kokoelmat ja luoda niistä yhdenmukainen tietokanta kotimaiseen ja kansainväliseen yhteiskäyttöön. Tämä on osa kansainvälistä GBIF- (Global Biodiversity Information Facility) projektia, jonka tavoitteena on yhdistää kansallisten instituutioiden hallussa pitämät luonnontieteelliset aineistot ja tuoda ne kaikkien tahojen käytettäväksi. Aineistojen tulee olla yhteisten standardien mukaan rakennettuja, jolloin niiden yhteiskäyttö on mutkatonta. Georeferointi- osuus liittyy näytteiden paikkatietojen yhtenäistämiseen. Kansainvälisessä projektissa aineistoille annetaan nykyaikaisen datumin (WGS 84) ja yhteisen koordinaattijärjestelmän (ETRS-89) mukaiset maantieteelliset koordinaatit desimaalimuodossa. Museon näytteiden paikkatiedot koostuvat keräilijöiden tekemistä merkinnöistä, jotka ovat verbaalisia paikkatietoja tai ykj(yhtenäiskoordinaatisto) tasokoordinaatteja. Keräilijät ovat merkinneet minkä eliömaakunnan, kunnan, kylän tai tilan alueelta näyte on kerätty. Nämä tiedot ovat hyvin vaihtelevia, kuten myös näytteiden sisältämien tasokoordinaattien tarkkuus. Georeferoinnin tavoitteena on etsiä verbaalisten paikannimien perusteella todennäköinen sijainti näytteelle ja antaa havaintopisteelle epävarmuus, joka kuvaa virhealuetta, jonka sisällä todellinen keräyspaikka sijaitsee. Ykj- tasokoordinaatit muutetaan maantieteellisiksi koordinaateiksi ja niille annetaan epävarmuusalue, koska ykj- koordinaatit sisältävät epätarkkuuksia. Tämän selvityksen tavoite on luoda Digitointikeskukselle mahdollisimman automaattinen järjestelmä, joka muuntaa näytteen paikkatiedon maatieteellisiksi koordinaateiksi ja antaa näytteelle epävarmuusalueen. Georeferoinnin lopputulos tarkistetaan manuaalisesti validointi- vaiheessa, mutta itse tekninen työ suoritetaan automatisoidusti. Prosessin automatisointi on projektin tärkeimpiä tavoitteita, koska näytteiden määrän ollessa miljoonia, niiden läpi kahlaaminen yksitellen on työlästä ja aikaa vievää. Georeferointi -ohjelmien tulee olla mahdollisimman monikäyttöisiä, että niitä voidaan käyttää muidenkin kuin vain suomalaisten aineistojen yhteydessä. 2. Aineistot Projekti sisältää monia työvaiheita digitoinnista georeferointiin ja validointiin. Georeferointi suoritetaan, kun näyte on jo pääosin digitoitu, ja sen tiedot ovat siistitty ja tulkittu. Validointi suoritetaan viimeiseksi ja siinä tarkistetaan tiedostojen tietojen yhteneväisyys ja ulkoasu. Digitoinnissa näytteistä on luotu XMLtiedostoja, jotka ovat DWC:n (Darwin Core) mukaisia. DWC on tiedonvaihtostandardi, joka määrittää mitä tietoja näytteestä halutaan, eli mitä kenttiä tiedosto sisältää ja missä muodossa tiedot merkitään kenttiin. Yhtenäinen merkintätapa on tärkeä tekijä kansainvälisessä yhteiskäytössä ja helpottaa georeferointityövaihetta, koska tiedot ovat yhdenmukaistettu ennen sitä. Paikkatiedot ovat jaoteltu DWC:n eri kenttiin, mikä helpottaa niiden tulkintaa. XML- tiedostoja hallitaan JJClient- ohjelman kautta. Tämä ohjelma on suunniteltu nimenomaan DWC- standardin mukaisten tiedostojen hallintaan. DWC Continent Country Suomennos Manner Valtio State/province County Municipality Locality Eliömaakunta Liitoskunta Kunta Kylä/seutu Taulukko 1. Georeferoinnin input- tiedot. DWC:n mukaiset paikkatiedot, jotka esiintyvät luonnontieteellisissä näytteissä. Jokaisessa näytteessä on merkintä mantereesta, valtiosta ja eliömaakunnasta, mutta liitoskunnasta, kunnasta tai kylästä voi jostakin puuttua merkintä. Kolme viimeisintä luokkaa ovat tarkkoja, joista jokaisen avulla näyte saadaan sijoitettua kartalle melko tarkasti. Kylä/seutu saattaa sisältää myös muita kuin kylien nimiä, esim. järvien, lampien, mäkien, vaarojen tai muiden selkeästi erotettavien 3 paikkojen nimiä. Tiedot ovat poimittu näytteen keräilijän merkinnöistä, ja digitoija on jaotellut paikkatiedot taulukon 1 mukaisiin luokkiin. DWC- kenttien sisältämä tieto on tulkittua, ja jossain tapauksissa valinta esim. liitoskunnan ja kunnan välillä voi olla kiistanalainen. Jotkin näytteet sisältävät paikkatiedon myös ykj- koordinaatteina. Koordinaateille on oma merkintätapansa DWC:ssa (taulukko 2). Taulukossa esiintyvät DWC- kenttien nimet eivät ole totuudenmukaisia ykj- koordinaattien osalta, koska tasokoordinaatit ilmoitetaan etäisyyksinä, eivätkä pituus- (longitude) tai leveyspiireinä (latitude). Verbatim Coordinates on sopivampi kenttä ykjkoordinaattien ilmoittamiseen, mutta XML- tiedostoissa koordinaatit ovat ilmoitettu sekä verbatim coordinates että verbatim latitude/ longitude – kentissä. Verbatim coordinate system- kentässä on koordinaattien järjestelmä, joka on tässä tapuaksessa ykj. Koordinaattien muuntamisen ja paikkatietojen georeferoinnin avulla saatavat uudet maantieteelliset koordinaatit ja koordinaattien epävarmuudet merkitään tiedostoon DWC:n mukaisesti (taulukko 3). Yhdenmukaisesti merkityt tulokset helpottavat validointia. DWC Verbatim Coordinates Suomennos alkup. koordinaatit Verbatim latitude alkup. Leveyspiiri Verbatim Longitude alkup. Pituuspiiri Verbatim coordinate system alkup. Koordinaattijärjestelmä Taulukko 2. Koordinaattimuunoksen input- tiedot. DWC:n mukaiset koordinaattitiedot. DWC Decimal Latitude Suomennos leveyspiiri desimaaleina Decimal Longitude pituuspiiri desimaaleina Coordinate's uncertainty in meters koordinaattien epävarmuus metreinä Geodetic Datum Koordinaattien datumi Taulukko 3. Molemman menetelmän tuottamat DWC:n mukaiset output- tiedot. 3. Menetelmät ja käytetyt palvelut Näytteen sisältämät tiedot määrittävät, mitä menetelmää koordinaattien luomisessa käytetään. Tavoite on saada koordinaattien epävarmuusalue mahdollisimman pieneksi. Verbaalisen paikkatiedon georeferointi on yleisempi menetelmä, koska alle puolet suomalaisista näytteistä sisältää paikkatiedon yhtenäiskoordinaatteina. Yleensä ykj- koordinaattien avulla saadaan tarkempia tuloksia kuin paikannimien avulla. Sijaintien etsimisessä ja koordinaattien muuntamisessa käytetään eri instituutioiden tarjoamia Internet- palveluja. Palvelujen kirjo on laaja, ja ennen lopullisen georeferointi- järjestelmän kehittämistä palvelujen ominaisuuksia tutkittiin, ja palveluista valittiin tehtävään sopivimmat. Palvelujen hyödyntämisen riskinä on riippuvaisuus eri tahoista, joiden toiminnan jatkumisesta tulevaisuudessa ei ole täyttä varmuutta. a. Georeferointi i. Yleistä tietoa näytteiden paikkatiedoista Paikannimien mukaan sijaintien etsiminen on tulkinnanvaraista, koska paikannimet viittaavat eri hierarkiatason paikkoihin, esim. laajaan liitoskuntaan, pieneen kuntaan, kylään tai tilaan. Suuremman kunnan tai laajemmin tunnetun paikan löytäminen tapahtuu helpommin kuin pienen kylän tai tilan. Toisaalta alhaisen hierarkiatason paikka vaatii laajan epävarmuusalueen, koska liitoskunta ja kunta omaavat laajan maa-alueen. Näytteissä esiintyviä paikannimiä ei välttämättä löydy paikannimihakemistoista niiden 4 vähäisen tunnettavuuden vuoksi. Osa näytteistä on yli sata vuotta vanhoja, ja nimistö on muuttunut vuosien aikana, jolloin näytteeseen merkitty paikannimi on hävinnyt käytöstä. Lisäksi monissa vanhoissa näytteissä paikat esiintyvät ruotsinkielisillä nimillä, jotka ovat kartastoissa myöhemmin käännetty suomenkielisiksi. Toinen ongelma on kuntien ja hallinnollisten alueiden jatkuva muuttuminen. Kuntien yhdistämiset, uudelleen nimeämiset ja tilojen ja kylien autioitumiset tuovat aineistoihin ajallisen ulottuvuuden. Monien vanhojen kuntien nimet ovat säilyneet taajamien niminä, jolloin ne eivät ole hävinneet kartastoista. Kolmanneksi ongelmia tuottaa samojen nimien esiintyminen eri puolilla maata. Muutamat nimet ovat niin tiheässä käytössä, ettei niiden avulla löydetä oikeaa sijaintia. Esim. Saariniminen paikka esiintyy ympäri Suomea kymmeniä kertoja. Koordinaattien epävarmuusalue määritetään sen paikannimen mukaan, mihin sijainnin etsintä perustuu. Georeferoidessa sijainteja paikannimen mukaan, ainoa epävarmuuden lähde on sijainnin laajuus. Epävarmuusalue pyrkii kattamaan koko alueen, johon nimi viittaa. Tässä auttaa digitointi- vaiheen paikannimien luokittelu (county-municipality-locality), jossa kunkin luokan paikannimet viittaavat saman hierarkiatason ja kokoluokan alueisiin. Epävarmuusalue annetaan sen mukaan, mihin luokkaan sijainnin määrittävä paikannimi kuuluu. Ongelmana tässä ovat paikkojen vaihtelevat koot, jolloin yhtenäinen epävarmuusalue- järjestelmä on vaikeaa määrittää. Epävarmuusalueiden tulee olla konservatiivisesti ennemminkin liian laajoja kuin liian suppeita. Liian suppealla epävarmuusalueella heikennetään sijaintitiedon paikkansa pitävyyttä, kun liian laajalla lasketaan ainoastaan tarkkuutta, mikä on sekundäärinen virhe. Projektissa tutkittiin, minkä tason paikkoihin luokitukset viittaavat ja kuinka suuria niiden pinta-alat yleisesti ovat. Tämän perusteella DWC:n paikannimi- luokille annettiin epävarmuusalueet (taulukko 4). DWC-kenttä Suomennos Continent Country State/province County Municipality Locality Manner Valtio Eliömaakunta Liitoskunta Kunta Kylä/seutu Laajuus (extent)= epävarmuusalue ei järkevä 500 200 30 10 5 Taulukko 4. DWC-luokat ja niiden maantieteelliset laajuudet. ii. Hakumenetelmä Manner-, valtio- ja eliömaakunta- tiedoilla ei pystytä tuottamaan todellisia tuloksia, vaan ainoastaan kohdentamaan ja tarkentamaan hakua. Tuloksia, joiden tarkkuus on hyväksyttävällä tasolla, syntyy etsimällä sijainteja liitoskunnan, kunnan tai kylän/seudun perusteella. Etsinnässä tulee käyttää aina tarkimman luokan paikkatietoa, jolloin epävarmuusaluetta saadaan pienennettyä. Teknisesti työ suoritetaan Tulanen yliopiston ylläpitämällä GeoLocate- palvelulla (http://www.museum.tulane.edu/geolocate/default.html). GeoLocate kerää paikkatiedot, etsii omasta paikannimihakemistostaan (gazetteer) nimet ja sijoittaa ne kartalle. Jokaiselle sijainnille määrittyy koordinaatit desimaali- muodossa. Sijainnit, jotka määrittyvät paikannimien mukaan ovat kyseisten paikkojen keskeisiä sijainteja, esim. kunnan keskuksen postitoimisto tai kunnantalo. Ohjelma voi antaa muitakin tuloksia samalle kunnalle, kuten kunnan maantieteellisen keskipisteen. Yhdelle paikannimelle tulee monta tulosta, koska paikannimet esiintyvät useita kertoja nimihakemistossa. 5 Paikkatiedot lähetetään palveluun niin, että valtio ja eliömaakunta rajaavat tuloksia maantieteellisesti, ja liitoskunta-, kunta- ja kylä/seutu- nimien avulla suoritetaan etsintä. Liitoskunta, kunta ja kylä/seutu yhdistetään yhdeksi lauseeksi, locality string, jossa ei eritellä, mitä hierarkiatason paikkaa nimi edustaa. Locality String on GeoLocatelle lähetettävän viestin yksi parametri (kuva 1, neljäs kenttä ylhäältä). GeoLocateen on tallennettu valtioiden ja Suomen tapauksessa eliömaakuntien rajat polygoneina. Haku keskittyy näytteen ilmoittaman eliömaakunnan alueelle. Eliömaakunnat noudattavat pitkälti hallinnollisten maakuntien rajoja, mutta eroavat paikoitellen. Lisäksi monet ulottuvat Venäjän puolelle tai ovat kokonaan Venäjän puolella. Luonnontieteelliset näytteet ovat kerätty pitkältä ajalta, jolloin niitä esiintyy myös Venäjän alueilla. Kuva 1. GeoLocateen lähetettävä http-viesti, joka sisältää paikkatiedot. Vastauksena viestiin saapuvat paikannimien mukaan löydettyjen sijaintien koordinaatit desimaalimuodossa. LocalityStringissä esiintyvät paikannimet synnyttävät erillisiä tuloksia, joilla ei välttämättä ole tekemistä toistensa kanssa. GeoLocate ei etsi sijainteja laajemman paikan sisältä, kuten kylää kunnan sisältä, vaan haku synnyttää toisistaan irrallisia tuloksia. Tuloksen Parsepattern (kuva 2, kandidaatin numeron jälkeen) ilmoittaa, minkä paikannimen mukaan sijainti löytyi. Parsepattern on elintärkeä tieto vertailtaessa tuloksia. GeoLocate etsii myös paikannimien osien mukaan, eli yksi haku tuottaa suuren määrän kandidaatteja, joista osan voi heti tuomita vääriksi. Georeferoinnin tuloksena syntyvistä sijaintikandidaateista validoija valitsee parhaan mahdollisen kandidaatin ja tallentaa sen koordinaatit ja epävarmuusalueen näytteen tiedostoon. GeoLocatea on kehitetty tämän projektin edistymisen aikana. Projektissa saatuja ideoita on lähetetty GeoLocatesta vastaavalle taholle, ja he ovat ottaneet kehitysehdotukset vakavasti. Georeferoinnin kannalta paras uudistus on ollut Suomen eliömaantieteellisten maakuntien lisääminen GeoLocaten hakutietoihin. Aikaisemmin GeoLocatessa pystyi rajaamaan hakualuetta hallinnollisten läänien avulla, mikä ei ole luonnontieteellisten näytteiden osalta käytännöllistä. Kehitysehdotuksen mukana Tulanen yliopistolle lähetettiin eliömaakuntien sijainnit polygoneina. Tiedot lisättiin GeoLocateen, ja nyt 6 georeferointi- haun voi kohdistaa tiettyyn eliömaakuntaan. State- parametriin merkitään eliömaakunnan latinankielinen lyhenne. Kandidaatteja syntyy ratkaisevasti vähemmän, ja validoijan työ helpottuu ja nopeutuu. Kuvan 2 hakua ei ole rajattu eliömaakunnan avulla, ja tuloksia syntyy suuri määrä ympäri Suomea. Jos haku kohdennettaisiin ainoastaan Pohjois- Karjalan eliömaakuntaan, kandidaatteja syntyisi noin 3-5. Kyseinen edistys parantaa näytteen sisältämien paikkatietojen hyödyntämisastetta. iii. Validointi Tiedoston sisältämät paikkatiedot muodostavat kokonaiskuvan sijainnista, joka ei yksittäisissä tuloskandidaateissa tule esiin. Validoijan tulee tutkia tiedoston paikkatietoja kokonaisuutena, luoda yleiskuva, kuinka tarkasti niillä pystyy sijainnin määrittämään ja tutkia GeoLocatesta saatuja tuloksia. Suurten liitoskuntien tai kuntien sijainnit ovat helposti määritettävissä, mutta oikean kylän/seudun löytäminen monista kandidaateista on vaikeampaa. Eri paikannimien mukaan syntyneiden tuloksien tulee tukea toisiaan niin, että kunta tai kylä sijaitsee suuren liitoskunnan lähistöllä ja kylä kunnan lähistöllä. Tarkkoja etäisyyksiä on vaikea määrittää. Kandidaatit esitetään kartalla, jota tarkentamalla voi tutkia Google Mapsin sisältämää nimistöä, ja sen perusteella arvioida eri tason paikkojen yhteyksiä. GeoLocaten nimihakemisto ei ole täydellinen, ja siinä löytyy puutteita Suomen nimistössä. Epäselvissä tapauksissa apuna tulee käyttää Maanmittauslaittoksen ylläpitämää kansalaisen karttapaikkaa (kansalisen.karttapaikka.fi) ja GoogleMapsia. Näiden hakemistojen avulla löytyvät monet GeoLocatesta puuttuvat paikannimet. Georeferoinnin tuloskartalla (kuva 2) pystyy kursorilla tarttumaan kandidaattiin ja siirtämään sen sijaintia, jolloin sijainnin koordinaatit päivittyvät oikeaan alareunaan. Validoija tallentaa koordinaatit oikean alareunan Save Coordinates- painikkeella. Kansalaisen karttapaikan ja GoogleMapsin avulla voi tarkastaa epäselviä tuloksia tai määrittää parhaan kandidaatin sijaintia tarkemmin. Kuva 2. Georeferoinnin tulosikkuna. Oikeassa yläkulmassa ovat tiedoston paikkatiedot ja niiden alla tuloskandidaatit. Tohmajärvi sijaitsee itärajalla ja sen vieressä sijaitseva Uusikylä on kysymyksessä oleva sijainti. Valitun sijainnin merkki on sininen. 7 Liitoskunnan ja kunnan nimet liittyvät lähes aina hallinollisiin alueisiin, mutta kylä/seutu voi viitata vesialueeseen tai maantieteelliseen muodostumaan. Monissa tapauksissa pienen järven tai mäen vieressä sijaitsee saman niminen kylä, joka sekoittaa kandidaatin valintaa. Validoija ei tiedä kumpaan objektiin keräilijä on viitannut. Näytteen muista tiedoista esim. lajista tai elinpaikasta voi tulkita kumpi kohteista on parempi validoitavaksi sijainniksi. Kansalaisen karttapaikassa on eritelty maanpinnan muodot, tilat ja kylät, ja sieltä on tehokasta tarkastaa epäselvät tapaukset. Jos kahdessa tai useammassa näytteessä on sama paikkatieto, joka ohjaa epäselvään tilanteeseen kahden kohteen välillä, tulee näistä kohteista valita toinen ja käyttää sitä johdonmukaisesti kaikkien kyseisen paikkatiedon omaavien näytteiden kohdalla. Moni näyte sisältää saman paikkatiedon, ja näiden näytteiden validointi yksitellen ei ole tarkoituksen mukaista. Toistuvan sijaintitietojen validoinnin automatisointi on tulevaisuuden tavoite, jota ei tässä projektissa ehditty toteuttaa. Sijaintitietojen yksilöinti ja tunnistaminen id:n avulla mahdollistaa validointi- statuksen yhdistämisen moneen näytteeseen yhdellä validoinnilla. Jos tietylle paikkatiedolle validoi yhden sijainnin, sen tulisi siirtyä jokaiselle sellaiselle näytteelle, joka omaa kyseisen paikkatiedon. Ongelmana ovat keräilijöiden eriävät muistiinpanot samasta sijainnista, mikä sekoittaa validointia. Jos saman sijainnin validointia ei automatisoida, validoijan tulee olla johdonmukainen sijaintien valinnassa ja valita saman paikkatiedon perusteella sama sijainti. Validoinnissa on mahdollista käyttää muitakin tietolähteitä. Kylä/seutu- kenttä saattaa sisältää paikkatietoa, jonka voi georeferoida erittäin tarkasti. Paikkatietona on esim. joessa oleva mittauspato tai muu kiinteä asema, jonka sijainti koordinaatteina löytyy asemaa hallinoivan tahon raportista. Raportin ilmoittaman sijainnin voi edellleen paikantaa kartalle kansalaisen karttapaikalla ja verrata sitä GeoLocaten antamiin tuloksiin. Jos monessa näytteessä on sama paikkatieto, sen georeferoiminen erittäin tarkasti monia lähteitä käyttäen tuottaa hyvän tuloksen moneen näytteeseen. iv. Epävarmuusalueet Jokaisella kandidaatilla on oma epävarmuusalueensa, joka tarkoittaa aluetta, jonka sisällä todellinen keräyssijainti sijaitsee. Paikannimet viittaavat todellisuudessa alueisiin, jotka ovat liitoskuntien ja kuntien tapauksessa hallinnollisia alueita ja kylien ja seutujen tapauksessa vaikutusalueita, jotka rajoittuvat muiden kylien vaikutusalueisiin. Paikkana mäki tai järvi yhdistyy sitä ympäröivään alueeseen, esim. rinteeseen tai rantavyöhykkeeseen. Epävarmuusalue on paikan maantieteellinen ulottuvuus, johon verbaalinen paikkatieto viittaa. Sillä pyritään kuvaamaan aluetta, johon keräilijä on viitannut kuvatessaan sijaintia paikannimellä. Koska alueet ovat erikokoisia, jokaiselle sijaintikandidaatille ei voida antaa samaa epävarmuusaluetta. Taulukon 4 epävarmuusalueet ovat hyvin epämääräisiä alueiden laaja kirjo huomioiden, mutta niiden avulla saadaan paikkatietoa arvotettua nopeasti, ja työ automatisoituu. Tavoite on, että ohjelma yhdistää kandidaatin johonkin kolmesta sijaintitietoluokasta (liitoskunta, kunta ja kylä/seutu) kandidaatin Parse patternin perusteella. Sen mukaan, minkä paikkatietoluokan mukaan haku on tehty, kandidaatille muodostuu epävarmuusalue. Tavoite on saada valittavan sijainnin epävarmuusalue mahdollisimman suppeaksi, jolloin pyritään käyttämään pieneen alueeseen viittaavaa paikkatietoa, kunhan se tukee muiden paikkatietojen luomaa kokonaiskuvaa sijainnista. Paikkansa pitävyyttä (preciseness) ei saa heikentää tarkuuden (accuracy) kasvattamisella. Tällä hetkellä sijaintia ja epävarmuusaluetta kuvataan ainostaan säteen muodostamana kehänä point- radius- menetelmällä. Sen parametrejä ovat taulukossa 3 luetellut decimal coordinates, coordinates’ uncertainty in meters ja geodetic datum sekä pointradisuSpatialfit. Georeferoinnin yhteydessä 8 sijainnnin laajuden ja maantieteelisen ulottuvuuden esittäminen on melko yksinkertaista point-radius – protokollalla. Näytteen sijainti kuvautuu keskipisteenä ja sen ympärille kuvattavana säteen muodostamana epävarmuusalueena. Vaikka tämä ei kuvaa täydellisesti kuntien ja kylien maantieteellistä ulottuvuutta, se riittää tässä projektissa vaadittuun tarkkuteen. DWC:n kenttä pointradiusSpatial fit kuvaa, miten hyvin säteen ja ympyrän mudostama pinta-ala kattaa kohteen todellisen alan, eli kunnan pinta-alan tai kylän vaikutusalueen. Tämän laskeminen jokaiselle näytteelle on hyvin aikaa vievää, ja kylien todellisten pintaalojen mittaaminen on tulkinnanvaraista. Täydellisessä sijainnin mallinnuksessa alueiden tulisi olla polygoneja, joilla voi kuvata vaihtelevan muotoisia alueita. Esimerkki löytyy näytteestä EA 1.007(kunta= Kesälahti, kylä/seutu= Pyhäjärven länsiranta). Oikea Pyhäjärvi valitaan kymmenen Suomessa sijaitsevan Pyhäjärven joukosta lähellä sijaitsevan Kesälahden kunnan mukaan. Ongelmana on Pyhäjärven kapea ja pitkä pohjois-etelä suuntainen muoto. Länsiranta käsittää pitkän ja kapean maakaistaleen, jota on epätarkoituksenmukaista kuvata kehällä. Kylä/seutu- luokan paikkatiedolla löydetyn sijainnin kuuluisi saada viiden kilometrin säteellä muodostetun epävarmuusalueen, mutta tässä tapauksessa se ei riitä kuvaamaan keräyssijainnin mahdollista esiintymisvyöhykettä. Aluetta tulisi kuvata polygonilla, mutta validoijalle tämä tietäisi lisätyötä, ja tapauksessa tulisi kasvattaa epävarmuusalueen sädettä 10 tai 30 kilometriin. v. JJClient georeferoinnissa Paikkatietojen georeferointi suoritetaan suoraan JJClient:in kautta. Digitointi- vaiheessa XML- tiedostoon on merkitty paikkatiedot, jotka ovat JJClient:ssa käyttäjän hallittavissa. Ohjelmaan liitetään toiminto, joka lähettää näytteen paikkatiedot GeoLocateen ja avaa kuvassa 2 esiintyneen karttaikkunan kandidaateista. Validoija valitsee parhaan mahdollisen kandidaatin ja tallentaa koordinaatit kuvan oikeassa alareunassa näkyvällä Savecoordinates –painikkeella. Koordinaatit tallentuvat JJClient:in käyttöliittymässä näkyviin kenttiin. Lisäksi koordinaattien datumi (WGS 84) ja georeferoijan nimi tallentuvat oikeisiin kenttiin. Menetelmiin merkataan GeoLocate ja lähteisiin muut tiedonhakuun käytetyt palvelut kuten GoogleMaps, kansalaisen karttapaikka tai mahdolliset kirjalliset lähteet. Georeferointi- ohjelma ei vielä anna epävarmuusaluetta automaattisesti kandidaatille, mutta toiminto tulisi toteuttaa ennen laajempaa validointia inhimillisten virheiden välttämiseksi. Ohjelma antaisi kandidaatille edellä esitellyn logiikan mukaisen epävarmuusalueen. Validoijan tulisi tarkastaa sijainnin todellinen maantieteellinen ulottuvuus ja korjata epävarmuusaluetta, jos automaattisesti annettu alue ei kuvaa todellisuutta, kuten edellisen kappaleen esimerkissä. Sääntönä epävarmuusalueiden muodostamisessa on konservatiivisuus, jolla vältetään liian suppeiden epävarmuusalueiden antaminen ja tarkkuuden liioittelu. DWC georeferencedBy georeferenceProtocol georeferenceSources Suomennos georeferoija georeferointimenetelmät georeferointi lähteet Taulukko 5. DWC:n mukaiset georeferointi- merkinnät. b. Koordinaattien muuntaminen i. Yleistä tietoa muunnoskoordinaateista Osa näytteistä sisältää sijaintitiedon paikannimien lisäksi koordinaatteina. Ne ovat yleensä ykjkoordinaatteina, joiden käytöstä ollaan siirtymässä kansainvälisen ETRS89- koordinaattijärjestelmän Suomen realisaation Euref-Finin maantieteellisiin koordinaatteihin. Ykj- koordinaatit ovat kartastokoordinaattijärjestelmän (kkj) tasokoordinaatteja. Prosessissa tasokoordinaatit muutetaan 9 maantieteelliseen muotoon ja vaihdetaan niiden koordinaattijärjestelmä. Ykj- koordinaatit eivät sovellu kansainväliseen yhteiskäyttöön, mutta niitä edelleen käytetään luontohavaintojen ilmoittamiseen. Ykj- koordinaatit kuvaavat etäisyyksiä maanpinnalla metreissä. Leveyspiiri (northing) ilmoittaa etäisyyden päiväntasaajalta sijaintiin ja pituuspiiri (easting) etäisyyden nollameridiaanista sijaintiin. Vanhoissa kkj- koordinaateissa Suomi oli jaettu viiteen pohjois-etelä- suuntaiseen kaistaan, joiden keskellä kulki kaistan keskimeridiaani. Pituuspiirin eteen lisättiin numero merkiksi, minkä kaistan alueella paikka sijaitsi. Ykj- koordinaatistossa on ainoastaan yksi kaista (numero 3), joka kuuluu kaikkiin pituuskoordinaatteihin (esim. 3496000), mutta on yleensä vuoteen 2008 asti tiputettu pois koordinaattien merkinnöissä (taulukko 7). Maantieteelliset koordinaatit kuvaavat sijainnin kulma-asteina. Maapallo on kiinnitetty kolmiuloitteiseen asteikkoon, jonka origo on maapallon keskipiste. Sijainnista vedetään viiva origoon, ja lasketaan viivan ja akselien muodotamat kulmat. Maantieteelliset koordinaatit ilmoitetaan aste, minuutti, sekunti –muodossa tai desimaaleina. Tasokoordinaatteja ei yleensä ilmoiteta koko muodossaan, eli metrin tarkkuudella, mikä tarkoittaisi seitsemännumeroista- muotoa. Koordinaatit ilmoitetaan lyhennetyssä muodossa, joka kertoo sijainnin lisäksi koordinaattien tarkkuuden. Tasokoordinaatit viittavat koordinaatiston muodostaman ruudukon soluun. Koordinaattien tarkkuus määrää ruudukon solun koon. Koordinaatit eivät ilmoita solun keskipisteen koordinaatteja, vaan sen lounaiskulman. Solun sivun pituus vastaa koordinaattien lyhennetyn muodon yhtä yksikköä (taulukko 6). Tarkkuuden ja solun koon voi lukea koordinaattien numeroiden lukumäärästä. Kolmenumeroinen muoto viittaa luonnontieteissä yleisesti käytettyyn ”kymppiruutuun”, jonka koko on 10X10 km. Siinä yksikkö vastaa 10 kilometriä maan pinnalla. Koordinaattien ruutu on sen ilmoittaman sijainnin laajuus (extent) ja kokonaisepävarmuusalue. Lyhennetyt koordinaatit ovat lisäksi helpommin luettavassa muodossa. Pituuspiiriin ei merkitä kaistanumeroa, koska se on sama kaikissa sijainneissa, mistä johtuu pituuspiirin yhden numeron lyhyempi kirjoitusmuoto. Solun kulma SW SE NW NE Koordinaatit (x,y) (x+1,y) (x, y+1) (x+1, y+1) Taulukko 6. Ykj- koordinaatiston solun kulmien koordinaatit. X- ja y-koordinaatit ilmoitetaan lyhennetyssä muodossa. 10 Kuva 3. Ykj- koordinaattien ruudukko, jossa solukoko 10X10 km. Maantieteellisten koordinaattien laajuus eroaa tasokoordinaattien vastaavasta. Maantieteellisten koordinaattien ilmoittaman sijainnin laajuus (extent) on säteen muodostama alue tarkan sijainnin ympärillä. Tarkkana sijaintina voidaan pitää viidellä desimaalilla ilmoitettuja koordinaatteja, jotka kuvaavat maanpinnalla noin metrin tarkkuutta. Sijainnin ilmoittamista DWC:n parametreillä selitin georeferointi- osuudessa. Georeferoinnissa sijainnin laajuuden kuvaaminen DWC:n point-radiusmenetelmän decimal coordinates, uncertainty in meters ja mahdollisesti pointradiusSpatialfit – parametreillä sujuu hyvin. Alkuperäisten tasokoordinaattien ruudun laajuden kuvaaminen point-radius menetelmällä ei onnistu tehokkaasti, koska neliö- muotoa ei voida ilmoittaa sillä. Tähän mennessä muunnettujen koordinaattien kohdalla on käytetty point-radius- menetelmää, mutta siihen voisi kehittää vaihtoehtoja. Niitä pohditaan enemmän koordinaattimuunnoksen teknisen osuuden jälkeen. ii. Tekninen toteutus Koordinaattijärjestelmän muuntamiseen on internetissä tarjolla monia ilmaisia palveluja, joiden toiminnot eroavat toisistaan. Kappaleen lopussa arvioidaan muutaman palvelun ominaisuuksia. Tasokoordinaatit lähetetään palveluun, josta saadaan vastauksena sijainnin maantieteelliset koordinaatit. Tasokoordinaatteja joudutaan muokkaamaan ennen niiden lähettämistä palveluun. Koordinaattien osoittaman sijainnin laajuus pitää huomoida muunnoksessa. Lähtökoordinaatit ovat niiden osoittaman solun lounaiskulman koordinaatit. Tasokoordinaatit tulee siirtää solun keskipisteseen, että uudet maantieteelliset koordinaatit kuvaavat todellista sijaintia. Sijainnin siirtäminen solun keskelle tapahtuu lisäämällä sekä pituus-, että leveyspiiriin puolet solun sivusta, eli koordinaattien yksiköstä. Lisäksi koordinaatit täydennetään seitsemännumeroiseen muotoon. Solun keskipisteen koordinaatit lähetetään palveluun, josta saadaan keskipisteen tarkat maantieteelliset koordinaatit. Muunnoksessa voi tapahtua noin metrin virhe, joka ei ole kriittinen ottaen huomioon esim. ”kymppiruudun” laajuuden. Toinen mahdollinen virhelähde on keräilijän tai digitoijan tekemät virheet merkkauksessa, mutta ne ovat hyvin satunnaisia ja harvinaisia, ja voidaan jättää huomioimatta. 11 Näytteen Lounaiskulman Solun keskipisteen koordinaatit koordinaatit metrin koordinaatit tarkkuudella leveyspiiri 6977 6977000 6977500 pituuspiiri 698 3698000 3698500 Maantieteelliset koordinaatit 62.84732 30.89531 Taulukko 7. Koordinaattien muuntaminen kahdessa vaiheessa, sekä vastaavat maantieteelliset koordinaatit Uusille koordinaateille lasketaan laajuus (extent), joka on hyvin konservatiivinen, eli sillä peitetään tasokoordinaattien solun koko ala. Neliön kattaminen säteen luomalla alueella muuttaa tietoa epätarkemmaksi. Säde on etäisyys keskipisteestä solun kulmaan, eli ”kymppiruudun kohdalla: (5²+5²) km= 7,071 km. Tämä on Coordinate's uncertainty in meters. Soluruudun koko määrää maantieteellisten koordinaattien epävarmuusalueen. PointradiusSpatialfit kuvaa tasokoordinaattien ja maantieteellisten koordinaattien sijaintein laajuuksien suhdetta. Suhdeluku on sama kaikilla eri tasokoordinaattien tarkkuuksilla. Tässä suhde on laskettu 1X1 km – kokoisen ruudun parametreilla: *(0,707km) ²/ 1km²= 1,570. Maantieteellisten koordinaattien laajuus on yli 50 % suurempi (kuva 5). Moni kansallinen toimija on suunnitellut oman koordinaattien muunnospalvelun, joissa on hienoisia eroja. Projektissa tutkittiin Geodeettisen Instituutin, Maanmittauslaitoksen ylläpitämän kansalaisen karttapaikan ja Luonnontieteellisen museon palveluja. Geodeettisen Instituutin ja kansalaisen karttapaikan palvelut ovat hyvin samantyyppiset. Molemmat tarjoavat monipuolisesti erilaisia koordinaattija korkeusjärjestelmiä muunnettaviksi. Niiden käyttöliittymät ovat käyttäjäystävällisiä, mutta palvelut eivät tarjoa helppoa tapaa automatisoida koordinaattien muuntamista lähettämällä ja vastaanottamalla HTTPviestejä. Palvelut toimivat yksittäisten tulosten tarkastamiseen. Luonnontieteellisen museon palvelu sisältää ainoastaan mahdollisuuden muuntaa koordinaatteja ykj:n ja Euref-Fin:in välillä. Tämän projektin aineistoon toiminto riittää, mutta sen käytettävyyden rajat tulevat nopeasti vastaan heterogeenisemmällä aineistolla. Luonnontieteellisen museon palvelu ei ole yhtä käyttäjäystävällinen kuin kaksi edellä mainittua palvelua, mutta laajojen aineistojen muuntaminen automaattisesti on yksinkertaista. Koordinaatit ohjelmoitiin muunnettavaksi Luonnontieteellisen museon palvelulla. 12 Kuva 4. Luonnontieteellisen museon palvelun lähettämä vastaus. Uusi koordinaattijärjestelmä on merkitty väärin. Etrs-tm35fin:in sijaan se on etrs-89. Kuva 5. Maantieteellisten koordinaattien laajuuden suhde tasokoordinaattien laajuuteen. iii. Koordinaattimuunnos JJClient:ssa Koordinaattien muuntaminen tapahtuu automaattisesti JJClient:iin kautta georeferoinnin tapaan. JJClient:iin lisätään toiminto, joka muuntaa lähtökoordinaatit oikeaan muotoon, lähettää ne palveluun, vastaanottaa uudet koordinaatit ja merkkaa ne oikeisiin kenttiin. Ohjelma tutkii tiedoston sisältämät 13 koordinaatit ja muut koordinaatteja koskevat tiedot tiedostosta. Koordinaatit saattavat olla ”kymppiruudun” sijaan jollain muulla tarkkuudella. Todennäköisin vaihtoehto on kilometrin tarkkuus, jolloin koordinaatit ovat neljänumeroisessa muodossa. Ohjelma reagoi koordinaatin muotoon ja muuntaa sen aina samaan seitsemännumeroiseen muotoon ja siirtää sen kyseessä olevan solun keskipisteeseen. Ohjelma tarkastaa, että verbatim coordinate system- kenttään on merkitty ykj. Todennäköisin vaihtoehto on kkj, joka jakaa Suomen viiteen kaistaan, ja kkj- muotoisten koordinaattien lähettäminen Luonnontieteellisen museon palveluun tuottaa vääriä tuloksia. Tässä tapauksessa näytteiden sijainti tulee paikantaa georeferoimalla. Jos kkj- koordinaatteja halutaan muuntaa suureen määrään näytteitä, tulee koordinaattien muunnospalvelua vaihtaa. Tekstiä kirjoitettaessa koordinaattien muunnosohjelma ei ollut vielä valmis. Se muutti koordinaatit, lähetti ne palveluun ja vastaanotti tulokset. JJClient:in yhteydessä ohjelman tulee täyttää automaattisesti decimal longitude/latitude, coordinates uncertainty in meters, pointradiusSpatialfi ja, geodetic datum. PointradiusSpatialfit on sama kaiken kokoisten gridiruutujen ja niitä vastaavien maantieteellisten koordinaattien laajuuksien kanssa. GeoreferenceProtocol- kenttään ohjelma merkitsee Luonnontieteellisen museon muunnospalvelun. Muunnospalvelu muuntaa maantieteelliset koordinaatit todella tarkkaan muotoon, n. 9 desimaalia, joka on turhan tarkka ja tilaa vievä tapa ilmoittaa sijainti. Ohjelma voisi pyöristää koordinaatit viiden desimaalin tarkkuudelle merkitessään niitä JJClient:in kenttiin. Tämä koskee myös Georeferoinnissa syntyviä koordinaatteja. Kuva 6. Kaavio koordinaattimuunnoksen työvaiheista. iv. Vaihtoehtoiset DWC- menetelmät Taulukossa 2 (s. 3) DWC:n kentät esittävät gridi- muotoisten koordinaattien lähtöaineiston tiedot. Näissä ilmenee tulkinnan avulla koordinaattien luoman sijainnin laajuus ja sen muoto. DWC:n menetelmät eivät tarjoa mahdollisuutta kuvata tasokoordinaattien ruudun laajuutta maantieteellisten koordinaattien 14 sijainnin kohdalla. Sijainnin laajuus kasvaa huomattavasti koordinaattimuunnoksessa, kuten pointradiusSpatialfitin arvo 1,57 kertoo. Pisteellä ja säteellä ei saada tallennettua ruudun laajuutta tarkasti. DWC:ssä on yhteensä kolme tapaa käsitellä sijainnin laajuutta. Näistä point-radius:ta (piste-säde) on käytetty georeferoinnin yhteydessä. Sen parametrit ovat decimal longitude/latitude, geodetic datum, coordinate uncertainty in meters ja pointradiusSpatial fit. Georeferointi- tuloksien esittämisessä menetelmä toimii hyvin, mutta koordinaattiruudukon solun osalta se ei toimi. Informaatio solusta ei välity kyseisten parametrien avulla. Projektissa on käytetty point- radius- menetelmää sen yksinkertaisuuden ja luotettavuuden vuoksi. Se on testattu käytössä ja sopii hyvin luonnontieteellisiin aineistoihin. Toinen tapa ilmaista ruudun sijainti ja ala on point-precision (piste-tarkkuus), jonka DWCparametrit ovat decimal longitude/latitude, geodetic datum ja coordinate precision. Taulukossa 8 (s.14) on kuvattu maantieteellisten koordinaattien desimaalien luomaa tarkkuutta maan pinnalla. Koordinaatteja pyöristämällä voi kuvata sijainnin laajuutta. Molemmilla koordinaateilla (leveys- ja pituuspiiri) on oma tarkkuutensa, jotka yhdistämällä saadaan taulukon 8 mukaisia epävarmuuksia. Leveys- ja pituuspiirien luomia erilaisia epävarmuuksia on hankala eritellä. Kokonaisepävarmuus on etäisyys sijainnista sen epävarmuusalueen uloimpaan kulmaan. Koordinaattien yhteisen kokonaisepävarmuuden luovat pohjoisetelä- ja itä-länsisuuntaiset janat, jotka kuvaavat molempien koordinaattien epävarmuuden luomaa liikkumavaraa. Tämä luo sijainnille samanlaisen ruudunmuotoisen epävarmuusalueen kuin tasokoordinaateilla, ja epävarmuus on sidottu koordinaatteihin sisään. Uusien koordinaattien epävarmuusaluetta ei saada tarkasti alkuperäisen gridiruudun kokoiseksi, mutta sille saadaan yhtenevä muoto. Jos gridiruutu on kooltaan 1X1 km, sen epävarmuus on 0,707 km. Lähimmäksi tätä esitystä päästään esittämällä uudet koordinaatit kahden desimaalin tarkkuudella, jolloin niiden epävarmuus 1,246 km. Piste-tarkkuus – menetelmä toimii esim. maastosta kerättyjen GPS- pisteiden kanssa. Sitä voitaisiin tulevaisuudessa harkita tasokoordinaateista muunnettujen maantieteellisten koordinaattien esittämisessä. 1,0 degree 0,1 degree 0,01 degree 0,001 degree 0,0001 degree 0,00001 degree 0 degree latitude 156.904 m 15.691 m 1.570 m 157 m 16 m 2m 30 degree latitude 146.962 m 14.697 m 1.470 m 147 m 15 m 2m 60 degree latitude 124.605 m 12.461 m 1.246 m 125 m 13 m 2m 85 degree latitude 112.109 m 11.211 m 1.121 m 112 m 12 m 2m Taulukko 8. Maantieteellisten koordinaattien desimaalien luoma sijainnin laajuus metreinä. Kolmas menetelmä on shape (muoto), jonka parametrit ovat footprintWKT, footprintSpatialfit ja fooprintSRS. Esitysmenetelmä eroaa ratkaisevasti edellä mainituista kahdesta pistemenetelmästä. FootprintWKT kuvaa kohteen sijainnin ja muodon. Se ilmoittaa muodon (polygon, square) ja sen perään kohteen reunapisteiden koordinaatit. FootprintSpatialfit kuvaa mallinnetun sijainnin ja alkuperäisen gridiruudun alojen suhdetta, kuten pointradiusSpatialfit. Jos footprintWKT:lla on mallinnettu gridiruudun ala täydellisen peittävästi ilman ylimeneviä osia, Spatialfit saa arvon 1. FootprintSRS on footprintWKT:n kuvaaman sijainnin georeferenssijärjestelmä. Shape- menetelmällä voisi parhaiten kuvata gridiruutua. Ruudun kulmien koordinaattipisteet ilmoitetaan square- termin yhteydessä footprintWKT- parametrilla, jolloin spatial fit olisi 1. Kulmien koordinaatit laskettaisiin taulukon 6 mukaisten kulmapisteiden avulla. Menetelmää ei ole testattu käytännössä, eikä se ole yleisessä käytössä, mikä luo riskin sen käyttöönottoon. Menetelmän hyödyt suhteessa point-radius- ja point- precision menetelmiin 15 ovat paremmassa tarkkuudessa. Alkuvaiheessa shape- menetelmän käyttöön ei ole vakiintuneita käytäntöjä, mikä tekee siitä hitaan ja kankean. Menetelmän nimeäminen on pahasti kesken, koska WKT (well known text) ei anna viitteitä siitä, että se kuvaisi sijaintia. c. Georeferoinnin ja koordinaattimuunnoksen yhteiskäyttö Projektissa käytetyt luonnontieteelliset näytteet sisältävät paikkatiedot verbaalisina paikanniminä ja joissain näytteissä myös ykj- koordinaatteina. Keräilijän merkkaamien ykj- koordinaattien avulla luodut maantieteelliset koordinaatit saavat suppeamman epävarmuusalueen. Tästä syystä prosessissa on suositeltavaa käyttää ykj- koordinaatteja, jos näyte sisältää ne. Suosituksella on poikkeuksia, jotka johtuvat näytteiden sisältämien paikkatietojen laadun voimakkaasta vaihtelusta. Ykj- koordinaatit eivät ole aina tarkkoja. Monien näytteiden ykj- koordinaatit ovat kilometrin kokoisen gridiruudun tarkkudella, mutta jotkut kymmen kilometrin tarkkuudella ”kymppiruutuina”. Kilometrin tarkkuudella ilmaistavien ykjkoordinaattien muuntamisen tuloksena saadaan maantieteellisiä koordinaatteja, joiden tarkkuuteen ei verbaalista paikkatietoa georeferoimalla päästä missään tapauksessa. Jos näytteen ykj- koordinaatit ovat”kymppiruudun”- tarkkuudella, tulee sen verbaaliset paikkatiedot tutkia, ja pohtia päästäisiinkö niillä ykj- koordinaatteja tarkempaan tulokseen. Locality- kenttä voi sisältää paikkatietoa, joka pystytään georeferoimaan erittäin luotettavasti ja tarkasti, ja näin tuottaa tarkempaa sijaintitietoa kuin ykjkoordinaateilla. Tarkempi sijaintitieto tarkoittaa, että uusien koordinaattien epävarmuusalue pienenee. ”Kymppiruudusta” muunnettujen maantieteellisten koordinaattien epävarmuusalue on 7,071 km, ja locality- kentän tieojen mukaan paikannetun sijainin epävarmuusalue voidaan asettaa 5 km:iin. Eri paikkatietojen luomia tuloksia voi vertailla tekstissä mainittujen palvelujen avulla. Luonnontieteellisen museon palvelutarjonnasta löytyy työkalu, jolla voi etsiä koordinaattien avulla sijainnin ja asettaa tälle 16- kulmaisen epävarmuusalueen. Työ on hyvin manuaalista, mutta havainnollistaa epävarmoissa tilanteissa eri lähteistä saatujen tulosten suhdetta. Jos verbaalisilla paikkatiedoilla viitataan tiettyyn niemeen, joka rajautuu tarkasti kartalla, sijainnille voi antaa pienen epävarmuusalueen. Ykjkoordinaateilla saatava tulos voi olla epätarkka suhteessa siihen. Tulosten vertailu on hyvin tapauskohtaista, ja monen näytteen paikkatiedoista pystyy nopeasti sanomaan kumpi on tarkempi tapa tuottaa sijaintitieto. 4. Tulokset ja tulevaisuus Raportissa on käsitelty digitointi- projektin georeferointi- osuuden menetelmät ja teoreettinen tausta. Näiden tietojen perusteella kirjoitettiin kaksi ohjelmaa maantieteellisten koordinaattien luomiseen. Ensimmäinen ohjelma koskee verbaalisten paikkatietojen georeferoimista, ja toinen koordinaattien muuntamista. Ohjelmat on tarkoitus liittää JJClient:iin, ja niiden käyttö tulee olemaan mahdollisimman automatisoitua. Ohjelmat poimivat tiedostoista oikeat tiedot, arvioivat tietojen laadun, ja merkitsevät tulokset DWC:n mukaisiin kenttiin. Näin pitkälle työssä ei päästy kesän aikana. Ohjelmat toimivat halutun logiikan mukaan ja tuottavat oikeita tuloksia, mutta ovat visuaalisesti mitättömiä, eivätkä arvota tietoja, jolloin käyttäjälle jää suuri vastuu. Ohjelmia on testattu luonnontieteellisillä näytteillä, ja niiden tuottamat tulokset ovat olleet tavoitteiden mukaisia. Georeferointi on tuottanut näytteille kandidaatteja, joista on voitu valita paras tekstissä esitellyn logiikan perusteella. Koordinaattimuunnokset ovat toimineet samoin, ja luonnontieteellisen museon palvelun tuottamat tulokset ovat olleet yhteneviä muiden palveluiden tuottamien tuloksien kanssa. Ohjelmilla on georeferoitu 20 näytettä, jotka ovat JJClient:lla tallennettu uusiksi verifoituiduiksi XML- tiedostoiksi näytteiden tietokantaan. Näiden näytteiden testauksesta saatuja kokemuksia on käytetty apuna tekstin kirjoittamisessa ja jatkokehityksen ideoinnissa. Testaus on tehty 16 melko homogeenisillä näytteillä, joten ohjelman testausta tulee jatkaa vaihtelevammalla otannalla luonnontieteellisiä näytteitä. Georeferointi- ohjelma tulee luultavasti muuttumaan tulevaisuudessa, koska Tulanen yliopisto Floridassa on kehittänyt GeoLocate- ohjelmaa jatkuvasti ja sen uudistaminen luo päivitystarpeita georeferointi- ohjelmalle. GeoLocaten paikannimihakemisto tulee uudistumaan, mikä parantaa georeferoinnin tuloksia, ja helpottaa validoijan työtä, koska uudistukset tulevat luulutavasti laskemaan kandidaattien määrää. Koordinaattimuunnoksissa on käytetty poin-radius - menetelmää, joka saattaa tulevaisuudessa vaihtua point- precision- tai shape- menetelmiin. Lisätestaus antaa tietoa muutoksen tarpeellisuudesta. 5. Yhteenveto Luonnontieteelliset aineistot kootaan eri instituutioissa ympäri maailman yhdeksi verkostoksi, jota voidaan käyttää globaalisti. Ainestot kootaan tietokannoiksi, joissa on yhtenäinen DWC- tiedonvaihtostandardi, jolloin niiden yhteiskäyttö on helpompaa. DWC määrittää mitä tietoja näytteistä merkitään tiedostoihin ja missä muodossa. Yksi osa DWC:n protokollaa ovat sijaintitiedot, joita olen tutkinut projektissa. Sijaintitiedot halutaan WGS-84- datumin mukaisen koordinaattijärjelmän desimaali- muotoisina maantieteellisinä koordinaatteina. Projektissa pyritään georeferoimaan suomalaisten luonnontieteellisten näytteiden keräyssijianteja. Sijainnit ovat merkitty tiedostoihin verbaalisina paikkatietoina ja/tai ykjtasokoordinaatteina. Projekti jakautuu kahteen osaan: sijaintien löytämiseen verbaalisten paikkatietojen avulla ja tasokoordinaattien muuntamiseen maantieteellisiksi koordinaateiksi. Georeferoinnissa ja koordinaattien muuntamisessa annetaan näytteille sijaintien koordinaattien lisäksi epävarmuusalueet, koska paikkatiedot sisältävät epävarmuustekijöitä. Tuloksena syntyy alue, jolla keräyspaikka sijaitsee varmasti. Georeferoinnissa ja koordinaattien muuntamisessa käytetään eri instituutioiden internetissä tarjoamia palveluita. Projektissa luotiin kaksi ohjelmaa, georeferointiin ja koordinaattien muuntamiseen. Ohjelmat poimivat paikkatiedot tiedostoista, lähettävät ne palveluiden käsiteltäväksi, vastaanottavat tulokset palveluista ja merkkaavat ne tiedostoon. Ohjelmia käytetään JJClient- ohjelman kautta. Kun näytteen tiedosto sisältää oikeat paikkatiedot ja muut lajiin liittyvät tiedot, se validoidaan, ja tiedostosta luodaan uusi verifoitu tiedosto. 17 6. Lähteet Biodiversity Information Standards, http://rs.tdwg.org/dwc/index.htm Biogeomancer, http://biogeomancer.org/ Chapman, A.D. and J. Wieczorek (eds). 2006. Guide to Best Practices for Georeferencing. Copenhagen: Global Biodiversity Information Facility. 84 s. Geodeettinen laitos. http://coordtrans.fgi.fi/index.jsp;jsessionid=5A41586101175810C424A297CD41F422 GeoLocate, http://www.museum.tulane.edu/geolocate/ Hannu Saarenmaa, Jere Kahanpää, Raino Lampinen, Tapani Lahti, Mikko Heikkinen, Janne Kovanen, Pasi Häkli ja Jyrki Puupponen. Luonnontieteellisten havaintojen sijainnin ilmoittaminen EUREF-FINkoordinaatistossa: Luonnontieteellisen keskusmuseon suositus. Luonnon Tutkija 5/2008, s. 144-150. Maanmittauslaitos, http://www.maanmittauslaitos.fi/kartat/koordinaatit/koordinaatti-korkeusjarjestelmat Suomen Luonnontieteellinen museo, http://www.luomus.fi/projects/coord/ Wikipedia, koordinaattijäjestelmät, http://fi.wikipedia.org/wiki/Koordinaattijärjestelmä. 18
© Copyright 2024