Luonnontieteellisten aineistojen
georeferointi
1. Georefrointi paikannimien
mukaan
2. Koordinaattimuunnokset
Johdanto
• Näytteiden paikkatiedot ovat keräilijöiden
merkitsemiä
– Verbaalisia paikannimiä
– Ykj- tasokoordinaatteja
• Paikkatiedot huonoja
– Epäyhtenäisiä
– Eivät sovellu kv. yhteiskäyttöön
• Luodaan uudet paikkatiedot
– Maantieteelliset koordinaatit desimaalimuodossa
– Koordinaattij. ETRS-89, datumi WGS-84
• Georeferoinnissa hyödynnettävät paikkatiedot:
DWC
Continent
Country
Suomennos
Manner
Valtio
State/prov
ince
Eliömaaku
nta
County
Municipali
ty
Liitoskunta Kunta
Locality
Kylä/seutu
• Koordinaattimuunnoksessa hyödynnettävät
paikkatiedot:
DWC
Verbatim Coordinates
Suomennos alkup. koordinaatit
Verbatim
latitude
alkup.
Leveyspiiri
Verbatim
Longitude
alkup.
Pituuspiiri
Verbatim coordinate
system
alkup.
Koordinaattijärjestelmä
•Tuloksena saatavat paikkatiedot:
DWC
Decimal
Latitude
Suomennos leveyspiiri
desimaaleina
Decimal
Longitude
pituuspiiri
desimaaleina
Coordinate's uncertainty in
meters
koordinaattien epävarmuus
metreinä
Geodetic Datum
Koordinaattien
datumi
1. Georeferointi
• Etsitään sijainteja paikannimien avulla
• Haku kohdennetaan valtio- ja eliömaakuntatiedoilla
• Haussa etsitään liitoskunta-, kunta- ja
kylä/seutu- tiedoilla
– Liitoskunta ja kunta ovat hallinnollisia alueita
– Kylä/seutu on pieni kylä, paikka, pinnanmuoto tai
muu luonnonmaantieteellinen muodostuma
Ongelmia
• Paikkojen heikko tunnettavuus, ei löydy
nimihakemistoista
• Kuntaliitokset
• Paikannimien esiintyminen useasti Suomessa
– Oikean sijainnin selvittäminen hankalaa
• Epävarmuusalue
– Keräilijän merkkaama nimi viittaa maa-alueeseen,
esim. kunnan koko pinta-ala
• Coordinate’s uncertainty in meters
– Jokaisella näytteellä yksilöllinen
Haku JJClientilla
1.
2.
3.
4.
Ohjelma poimii paikkatiedot
Lähettää tiedot GeoLocateen
Tulosikkuna esittää sijaintikandidaatit
Valitaan paras kandidaatti tai siirretään
kandidaattia otolliseen sijaintiin
5. Tallenetaan koordinaatit
6. Tallennetaan näytteen epävarmuusalue ja
muut DWC:n kentät
Tekninen haku GeoLocatella
1. GeoLocate- haun parametrit
2. GeoLocaten tulokset
•GeoLocate etsii vain eliömaakunnan sisältä, ei koko Suomesta
•Tulokset ovat LocalityStringin paikannimien mukaan haettu
•Haku ei huomioi paikkatietojen kokonaiskuvaa, esim. etsisi kylää kunnan sisältä
•Tulokset ovat täysin toisistaan irrallisia
•Tulosikkunassa kandidaatteja voi liikuttaa kursorilla, ja koordinaatit päivittyvät
Epävarmuusalue
• Nimi viittaa paikan koko laajuuteen (extent)
• Paikan laajuus kuvaa aluetta, johon keräilijä on
viitannut merkinnällään
• Paikan laajuus on ainoa epävarmuuslähde
• DWC- luokat ovat hierarkkinen aluejako
– Yhden luokan nimet viittaavat samankokoiseen
alueeseen
Epävarmuusalue
• Sijainti saa epävarmuusalueen sen hakunimen
mukaan
• Valittavan sijaintikandidaatin tulee tukea
paikkatietojen kokonaisuutta
– paikkansapitävyyttä ei pidä heikentää hyvän
tarkkuuden vuoksi
DWC-kenttä
Suomennos
Continent
Country
State/province
County
Municipality
Locality
Manner
Valtio
Eliömaakunta
Liitoskunta
Kunta
Kylä/seutu
Laajuus (extent)=
epävarmuusalue
ei järkevä
Sijainneille annettavat laajuudet
500
200
30
10
5
Epävarmuusalue
• Käytetään point- radius – menetelmää
– Keskipiste ja säteellä muodostettava epävarmuusalue
– Testattu ja yksinkertainen menetelmä
– Ei kuvaa kaikkia sijainteja
• Esim. Joensuun sijainti saadaan kaupungin keskustaan,
vaikka se sijaitsee kaupungin länsireunalla
• PointradiusSpatialfit kuvaa miten mallinnus kuvaa
todellista sijainnin laajuutta
– 0 tai 1
– Laskeminen aikaavievää
Hakuongelmia
• GeoLocaten nimihakemisto ei ole täydellinen
• Epäselvissä tapauksissa käytetään apuna
– Kansalaisen karttapaikkaa
– GoogleMapsia
– Muita lähteitä, esim. keräilyaseman tai padon sijainti
julkaisuissa tai raporteissa
• Epävarmuusalue ei kuvaa sijainnin laajuutta
– Esim. automaattinen epävarmuusalue voi olla liian
pieni, laajuus tulee tarkastaa kartalta ja asettaa
uudestaan
Jatkokehitystä tulevaisuudessa
• Saman paikkatiedon omaavien näytteiden
automaattinen validointi
– Näytteillä voi olla sama paikkatieto= sama
keräyssijainti
– Yhden näytteen validointi yhdistää valitun
sijainnin muihin saman paikkatiedon näytteisiin
• Epävarmuusalueiden kehittäminen
– Alueita kuvataan polygoneina
2. Koordinaattimuunnos
• Lähtökoordinaatit ykj- tasokoordinaatteja
– Mittaavat etäisyyttä päiväntasaajalta (northing) ja
nollameridiaanista (easting)
– Ykj- koordinaatistossa Suomella yksi kaista (3),
joka merkitään itäkoordinaattiin
• Tulokset maantieteellisiä koordinaatteja
– Mittaavat kulmaa maapallon keskelle asetetussa
3- uloitteisessa asteikossa (leveys- ja pituuspiirit)
Ykj- koordinaatit
• Koordinaatisto luo ruudukon, jossa
koordinaatit viittaavat ruudukon soluun
– Tarkkuus on merkitty koordinaattien
merkintämuotoon, kuinka monta numeroa
• Neljä numeroinen= solukoko 1X1 km
• Kolme numeroinen= solukoko 10X10 km (kymppiruutu)
• Solun sivun pituus= koordinaattien ilmoitetun
muodon yksikkö esim. 1 km
Ykj- koordinaatit
• Koordinaatit viittaavat solun lounais- kulmaan
• Koordinaattien laajuus on niiden osoittaman
solun ala
– Laskettuna keskipisteestä kulmaan, 10X10 km:n
solulla 7,071km
Solun
kulma
SW
SE
NW
NE
Koordinaa
tit
(x,y)
(x+1,y)
(x, y+1)
(x+1, y+1)
Solun kulmien koordinaatit
10X10 km koordinaatisto
Tekninen muunnos
• Käytetään Luonnontieteellisen museon
muunnospalvelua
– Suorittaa vain ykj
Euref-Fin -muunnoksen
• Ykj- koordinaatteja tulee muuntaa
– Siirretään kuvaamaan solun keskipistettä
– Muunnetaan seitsemännumeroiseen muotoon
Näytteen
koordinaatit
Lounaiskulman koordinaatit
metrin tarkkuudella
Solun keskipisteen
koordinaatit
Maantieteelliset
koordinaatit
leveyspiiri
6977
6977000
6977500 62.84732
pituuspiiri
698
3698000
3698500 30.89531
Koordinaattien epävarmuus
• Maantieteelliset koordinaatit saavat ykjkoordinaattien laajuuden
• Ruudukon solu kuvataan point-radiusmenetelmällä
– Laajentaa laajuutta
Eri koordinaattien laajuuksien suhde,
pointradiusSpatialfit= 1,57.
Laajuus kasvaa 50%
Prosessi
YKJ- koordinaatit
Koordinaattien täydentäminen seitsemännumeroiseen muotoon, sekä
kaistamerkintä pituuspiiriin
Koordinaattien siirtäminen ruudukkosolun keskipisteeseen lisäämällä
kumpaankin koordinaattiin solun sivun puolikas.
Koordinaattien lähettäminen muunnospalveluun ja uusien
Euref-Fin- koordinaattien vastaanottaminen
DWC- kenttien täyttäminen. Koordinaattien epävarmuusalueen muodostaminen alkuperäisten
koordinaattien tarkkuuden perusteella. Ohjelma tulkitsee koordinaattien kirjoitusmuodon,
eli merkittyjen numeroiden määrän.
3 numeroa 7.071 metriä
4 numeroa 707 metriä
5 numeroa 71 metriä
Vaihtoehtoja point-radiusmenetelmälle
• Point-radius ei kuvaa hyvin ykj- koordinaattien
solun laajuutta
• Point-precision
– decimal longitude/latitude, geodetic datum ja
coordinate precision
– Voidaan kuvata solun muoto, muttei samassa koossa
• Shape
– footprintWKT, footprintSpatialfit ja fooprintSRS
– Hyvä kuvaamaan solun muodon, ilmoittaa kulmien
koordinaatit, mutta vähän testattu
Hakuprosessista
• Pyritään pieneen epävarmuusalueeseen
– Ykj- koordinaateilla usein pienempi
– Tapauskohtaista: esim. ”kymppiruutu” antaa 7,071
km ja locality- tason sijainti 5 km
– Näytteiden paikkatiedot tulee tutkia ja valita
kumpi menetelmä on tarkempi
• Koordinaatiston tulee olla ykj
– Ohjelma ei muunna kkj- koordinaatteja
Hakuprosessista
• Lähteet ja käytetyt palvelut merkitään
tiedostoon
• georeferenceProtocol: käytetty palvelu,
GeoLocate tai Luonnontieteellisen museon
muunnospalvelu
• georeferenceSource: muut lähteet,
kansalaisen karttapaikka, GoogleMaps
DWC
georeferenced
By
Suomenn georeferoija
os
georeferenceProtocol
Georeferointimenetel
mät
georeferenceSourc
es
georeferointi
lähteet
DWC:n kentät, joilla
dokumentoidaan itse prosessi
Georeferointiohjelmat ja JJClient
• Georeferointi- ja koordinaattimuunnosohjelmat
toimivat JJClientin kautta
• Tavoite:
1. Validoija tutkii paikkatiedot ja valitsee menetelmän
2. Ohjelma arvioi lähtötietojen laadun (paikkatiedot,
ykj- koordinaatit)
3. Validoija tutkii saatavan tiedon laadun
4. Validoija ei itse joudu täyttämään tiedoston kenttiä
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=5A41586101175810C424A297CD41F4
22
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-FIN-koordinaatistossa: Luonnontieteellisen
keskusmuseon suositus. Luonnon Tutkija 5/2008, s. 144-150.
Maanmittauslaitos,
http://www.maanmittauslaitos.fi/kartat/koordinaatit/koordinaattikorkeusjarjestelmat
Suomen Luonnontieteellinen museo, http://www.luomus.fi/projects/coord/
Wikipedia, koordinaattijäjestelmät,
http://fi.wikipedia.org/wiki/Koordinaattijärjestelmä.