MicroStation GeoGraphicsin implementointi Leica Aviolyt BC3-ympäristöön

Maa-57.290 Erikoistyö; fotogrammetria, kuvatulkinta ja kaukokartoitus
Tekn.yo Kimmo Nurminen
Espoo 14.6.2001

Johdanto

Tämä työ on tehty Topografikunnan Kartoitusosastolla talvella 2000 – 2001 suurikaavaisen kartan työryhmässä. Tarkoituksena on ollut kuvata analyyttisen BC3 Upgrade –stereokartoituskojeen käyttöä MicroStation GeoGraphics –pohjaisessa työympäristössä. Erikoistyön teko on toiminut sisäänajona aiemmin lähinnä digitaalisiin stereotyöasemiin tottuneelle tekijälle, mutta ensisijaisesti työllä on haluttu dokumentoida tuotantoympäristöä ja luoda jonkinlainen pohja-aineisto suurikaavaisen työryhmän jäsenille. Varsinaista käyttöohjetta ei näin laajasta ympäristöstä ole voinut erikoistyön puitteissa tehdä, mutta yleisimmistä työkaluista, painottaen stereokojeen käyttöä, on kerrottu myös yksityiskohtaisemmin.

Topografikunnassa suurikaavaisen kartan tuotanto on painottunut puhtaasti karttapohjan tekoon. Puolustushallinnon paikkatietopohjainen kiinteistöjen, verkostojen ja luonnonvarojen tiedonhallintajärjestelmä, KIRAVE, on osaltaan liittänyt suurikaavaiseen karttaan ominaisuustietoja. Koska kartan tuotannossa ei ole käytetty KIRAVE-järjestelmää, sen kuvaaminen on jätetty merkittävyydestään huolimatta vähemmälle huomiolle. Tulevaisuudessa varsinaisen ominaisuustiedon lisäämiseen tuotantojärjestelmään on kuitenkin varauduttava.

Kiitokset työn edistyessä annetuista ohjeista ja neuvoista Matti Virrantaukselle, Pirkko Saarrolle, Risto Lantolle, Anna-Liisa Tanniselle ja Maria Saarelle.
 

Sisällysluettelo

1.    Taustaa
2.    Wild Aviolyt BC-Upgrade –koje
3.    Orientointi
        3.1    Sisäinen orientointi
        3.2    Kuvaparin ulkoinen orientointi
        3.3    Erikoistapaukset
4.    Kartoitettavat kohteet ja luotavat kartat
5.    KIRAVE
6.    Kohdeluokittelu
7.    MicroStation GeoGraphics
        7.1    Access-tietokanta ja export-tiedosto
        7.2    Karttahallinta Map Manager
        7.3    Näytönhallinta Display Manager ja kohdehallinta Feature Manager
        7.4    Karttageometrian korjaus Topology Cleanup
        7.5    Muut GeoGraphicsin kanssa käytettävät sovellukset ja ohjelmistot
8.    Maastotyöt ja oikoluku
9.    Kartoitusjärjestelmän kehittäminen
Lähteet
 

1. Taustaa

Stereokartoituskojeet voidaan jakaa analogisiin, analyyttisiin ja digitaalisiin kojeisiin. Jaottelu perustuu avaruusmittamerkin projisiointiin avaruusohjauksena stereomallin vastinpistepariin. Analogisissa kojeissa kohde- ja kuvakoordinaattien välinen muunnos perustuu optiseen tai mekaaniseen projektiooon, analyyttisissä kojeissa muunnos lasketaan tietokoneella. Digitaalisissa kojeissa kartoituskuvat yleensä oikaistaan projektiivisesti stereokuvauksen normaalitapausta vastaaviksi ja varsinaista avaruusohjausta ei enää tarvita. Kuva- ja kohdekoordinaattien väliset muunnokset lasketaan digitaalisen fotogrammetrian työasemissakin numeerisesti, eli siinä suhteessa nekin ovat analyyttisiä kojeita.

Analyyttisellä kojeella on merkittäviä etuja analogisiin kojeisiin verrattuna: Tarkkuus on suurempi, koska analogiakojeen mekaaniset avaruusohjaimet ja kulumiselle alttiit laskinosat on korvattu numeerisin laskuohjelmin. Parhaimpien analogisten kojeiden mittaustarkkuus on 20 mikrometriä kuvalla, kun analyyttisellä kojeella voidaan päästä 2 mikrometriin. Lisäksi analyyttisellä kojeella ei ole analogiakojeen mekaniikasta aiheutuvia ääriarvoja kuvakallistuksille, kantasuhteelle, polttovälille, kuvakoolle ja kuvakulmalle. Optiikan piirtovirheet ja filmin muodonmuutokset voidaan korjata kuvahavainnoista sisäisen orientoinnin yhteydessä. Analyyttisellä kojeella voidaan kartoittaa myös esimerkiksi satelliittikuvilta ja ns. semi-metric-kuvilta, jos kuvien sisäinen geometria tunnetaan.

Digitaaliseen kojeeseen verrattuna analyyttisellä kojeella on muutamia puutteita: Ainakin tavallisimmissa analyyttisissä kojeissa kerrallaan käsiteltävien kuvien lukumäärä on rajattu kahteen ja reunamerkit on havaittava laitettaessa uusi kuva kuvankannattimelle, kun taas digitaalisissa laitteissa vain työaseman tai verkon kovalevytila rajoittaa kuvien määrää. Ihannetapauksessa koko ilmakuvablokki mahtuu kovalevylle. Digitaalisissa kojeissa voidaan hyödyntää kuvansovitustekniikoita automatisoitaessa mittaustoimintoja. Esimerkiksi ilmakolmioinnin aikaavievin osuus, liitospisteiden mittaus, voidaan eräissä digitaalisissa järjestelmissä suorittaa automaattisesti. Samoin ainakin riittävän tekstuurin omaaville ja peitteettömille alueille voidaan kohtalaisella tarkkuudella luoda automaattisesti korkeusmalli. Digitaaliseen järjestelmään on tuotu usein myös ortokuvien tekomahdollisuus, mikä aiemmin on vaatinut ortoprojektorin ostoa. Digitaalinen kuva mahdollistaa myös automaattisen reunaviivojen etsinnän ja muita rasterianalyysin toimintoja. Digitaalisen kuvan sävyarvoja voidaan tiettyyn rajaan asti parantaa, esimerkiksi pienentää hotspot-ilmiötä, vaalentaa ja tummentaa kuvaa, poistaa sinisyyttä ja sovittaa naapurikuvien sävyjakaumat toisiinsa.

Filmi-ilmakuvalla on omat hyvät puolensa. Jotta digitointivaiheessa saataisiin koko ilmakuvan informaatiosisältö talteen, pikselikoon tulee olla noin 10 mikrometriä. 24-bittisenä pakkaamattomana TIFF-kuvana tiedostokoko on noin 1.6 Gt. Filmistä skannattu kuva on siis parhaimmillaankin enintään filmin veroinen. Digitaalisen kameran pikselikoko ei vielä ole kilpailukykyinen skannatulle kuvalle, mutta radiometrinen erotuskyky on parempi.

Uusimpia parannuksia ilmakuvakartoituksiin ovat GPS-tuettu blokkikolmiointi, hyrrästabiloitu kamerajalusta ja digitaalinen kamera. Kohteen kolmiulotteiseen mallintamiseen on kehitetty laserkeilain, jonka tarkkuus vastaa stereomittausta. Laserkeilain ja stereokartoitus tullevat toimimaan rinnakkaisina järjestelminä tulevaisuudessa.
 

2. Wild Aviolyt BC-Upgrade –koje

Topografikunnassa on ollut käytössä vuodesta 1983 Wild Aviolyt BC1 –analyyttinen koje. Alkuvaiheessa laitteeseen oli liitetty kynäpiirturi ja tietokonejärjestelmänä oli Nova 4X. 1980-luvun lopulla koje päivitettiin BC3:ksi; servomoottorijärjestelmä uusittiin ja käyttöjärjestelmäksi tuli UNIX. Vuonna 1994 laitteeseen vaihdettiin ohjauselektroniikkaa ja uusittiin servomoottorit, virtalähde ja valaisujärjestelmä. Uuden valaisujärjestelmän myötä filmin lämpölaajeneminen pieneni. Kojeen ohjaintietokone vaihdettiin uuteen. Kartoitustietokoneen käyttöjärjestelmä vaihtui Windows 3.11:een. Kartoitusohjelmistoina olivat MicroStation v.5 ja MGE. Viralliseksi nimeksi tuli Wild Aviolyt BC-Upgrade. Vuoden 2000 maaliskuussa uusittiin kartoitustietokone ja käyttöjärjestelmäksi tuli Windows NT. Samalla päivittyi orientointiohjelmisto Orima-T versioksi 2.60. Kartoitusohjelmistoiksi tulivat Bentleyn MicroStation SE ja Bentleyn Geographics. Lisäksi hankittiin Polytel Keyport Model 300T –menuvalikko, jolla lisätään kohteelle ominaisuustietoa ja esimerkiksi symboleita.

Koko järjestelmä muodostuu varsinaisesta kojeesta, kojeen ohjaintietokoneesta ohjelmistoineen ja kartoitustietokoneesta ohjelmistoineen (katso kuva 1). Operaattori tarkastelee kaksoismikroskoopin okulaareista kuvankannattimille sijoitettuja pystykuvaparin kuvia siten, että kumpikin silmä näkee vain toisen kuvista. Operaattorin siirtäessä käsipyörillä ja jalkapyörällä avaruusmittamerkkiä kuvankannattimia siirretään x- ja y-suunnassa ristiluistien varassa sähköisesti servo-ohjaimilla. Kojeen ohjaintietokoneen tehtävänä on huolehtia, että mittamerkin osoittamat kuvakoordinaatit xi´, yi´, xi´´ ja yi´´ vastaavat jatkuvasti operaattorin mittaamia mallikoordinaatteja Xi, Yi, Zi. Ohjaintietokone siis laskee 3D-mallikoordinaateista kummankin kuvan 2D-kuvakoordinaatit. Mallikoordinaattien ohella tietokone tarvitsee sisäisen orientoinnin parametrit ja ulkoisen orientoinnin kiertomatriisin. Kuvakoordinaatit lasketaan kaavoilla:

Kuvakoordinaattien laskennan jälkeen tehdään D/A-muunnos ja servomoottoreiden avulla kumpikin kuvankannatin siirretään laskettuja arvoja vastaavaan asemaan. Liike varmennetaan suljettuna takaisinkytkentänä siten, että servojen tekemää siirtoa valvotaan liikeantureilla ja operaattorin tekemien liikkeiden on vastattava kuvan 2D-liikkeitä. Laskenta ja siirrot ovat niin nopeita, ettei operaattori huomaa mittamerkin viivettä.

Kuva 1: BC-Upgrade/GeoGraphics -kartoitusjärjestelmä

Leica DOS-RTP (Real Time Processor) –ohjelmisto on kojeen ohjaintietokoneen MS-DOS-käyttöjärjestelmässä toimiva ohjelmisto, joka ohjaa kojeen kuvankannattimen liikeantureita, käsi- ja jalkapyörien liikeantureita sekä mittamerkin paikkaa. Ohjaintietokonetta ohjelmistoineen kutsutaan LMT:ksi (Leica Mapping Terminal). Jokaiselle moottoroidulle liikkeelle on minimi- ja maksimiarvo, jota LMT valvoo. Instrumenttikalibrointi on myös LMT:hen kuuluva operaatio. Käytettävissä ovat tavalliset pystyilmakuvat, SPOT-satelliittikuvat tai useista malleista koostuvat, tavallisimmin close range –maakuvat [ks. Leica 1995 s. 25, 41]. Kartoitustietokoneessa PROSD-ajuri huolehtii yhteydenpidon LMT:hen. Käynnistyessään LMT alustaa stereokojeen ja asettaa viimeiset asetukset tai oletusasetukset sekä asettaa viimeisimmät orientointitiedot.

LH Systemsin PROSD v.4.2 on ajuri, joka luo on-line-yhteyden BC-Upgrade-laitteen ja Bentley Systemsin MicroStation SE CAD-ohjelmiston välille. On-line-yhteys tarkoittaa tässä sitä, että MicroStation SE saa koordinaatit stereokartoituskojeelta LMT-ohjelmiston kautta. On-line-yhteys on toteutettu siten, että Terminate and Stay Resident –aliohjelma huolehtii varsinaisesta yhteydenpidosta ja MicroStationin alaisuudessa olevat on-line-funktiot ovat MDL-sovelluksia. PROSD:n avulla stereokoje voidaan ajaa tiettyyn kohdekoordinaatiston XYZ-pisteeseen tai hiiren osoittamaan pisteeseen. Operaattori voi siirtyä tiedonkeruusta editointiin yksinkertaisesti tarttumalla hiireen ja palata tiedonkeruuseen liikuttamalla käsi- tai jalkapyörää. MicroStationin design-tiedoston näkymä voidaan säätää automaattipanorointiin stereomallilla liikuttaessa, jolloin näkymä keskistetään, kun on siirrytty tietty matka edellisen näkymän keskipisteestä. Automaattipanorointi lasketaan XY-tasossa joten toimivuus on taattu kaikentyyppisille kuville ja näkymille. Z-suunnassa toimii erillinen panorointi; aktivoiduttuaan se nostaa tai laskee näytön syvyyttä 10% siihen suuntaan, jossa näytön syvyys ylitettiin. MicroStationin näkymien katselukulmia voi vapaasti muuttaa esimerkiksi dynaamiseksi, isometriseksi tai sivunäkymäksi. Kun aktiivinen näkymä ensi kerran otetaan on-line tiedonkeruuseen, PROSD laittaa MicroStationin ylänäkymän päälle ja kiertää näkymää kappa-suunnassa siten, että näkymän suunta yhtyy mallikoordinaatiston suuntaan [ks. Leica 1995 s. 24, 34]. PROSD pystyy ajamaan stereokartoituskojetta käyttäjän MicroStationissa antamaa line- tai line string –viivaa pitkin; käyttäjä voi antaa tietyin välein korkeuden jalkapyörällä.

MicroStation SE on laajalti käytetty CAD- ja karttaohjelmisto. Käyttäjä voi sijoittaa vektorikarttaelementtejä suunnittelutiedostoon sekä muokata ja visualisoida kohteita. Erilaiset laskenta- ja analysointityökalut mahdollistavat monipuolisen tiedonsaannin kartalta. MicroStationin rinnalla on useita muita ohjelmistoja eri käyttötarpeisiin: IRAS/B ja IRAS/C rasteritiedolle, TerraModeler maastomallikäsittelyyn, MGE-paikkatieto-ohjelmisto RIS- ja ODBC-käyttöliittymin tietokantaan sekä MicroStation GeoGraphics CAD/GIS-ohjelmisto ODBC-yhteydellä tietokantaan.

ORIMA eli ORIentation MAnagement –ohjelmisto on Microsoft Windows NT –pohjainen ja Topografikunnan käyttämänä versiona ORIMA-T V2.60 sisältää kuvien sisäisen, keskinäisen ja absoluuttisen orientoinnin. Sisäisen orientoinnin tarkoitus on rekonstruoida kuvan synnyttänyt kuvansädekimppu. Projektiokeskuksen sijainti määritetään kuvatasoon nähden kameravakion, symmetriapääpisteen sijainnin ja kameran linssisysteemin säteittäisen piirtovirheen avulla. Puutteena voidaan mainita se, että kameran kalibrointitodistuksen piirtovirhearvot on ilmoitettu symmetriapääpisteen suhteen, kun taas ORIMA ottaa vastaan vain autokollimaatiopääpisteen. Autokollimaatiopääpiste PPA on pääsäteen ja kuvatason leikkauspiste, kun goniometrin kaukoputki, kameran kuvataso ja kiinteä kollimaattori on autokollimoitu. Säteittäinen piirtovirhe lasketaan neljälle diagonaalin puolikkaalle, mutta käytännössä ne eivät ole symmetrisiä PPA:n suhteen. Symmetrisyys toteutuu symmetriapääpisteessä PBS. Kuvaparin orientointi on kaksivaiheinen: Relatiivisessa orientoinnissa määritetään sädekimppujen keskinäinen asema siten, että vastinsädeparit leikkaavat toisensa ja leikkauspisteistä muodostuu kohteen kanssa yhdenmuotoinen malli. Absoluuttisessa orientoinnissa kyseinen malli sidotaan maastokoordinaatistoon.

ORIMAN antamat malleittaiset kuvahavaintotiedot viedään MMH 850 –sädekimppualuetasoitusohjelmistoon, joka tekee analyyttisen kuvamittauksen sädekimppualuetasoituksen. Projektiokeskusten GPS-koordinaatit voidaan myös sisällyttää lähtötietoihin. Tasoitus on jäännösvirheiden pienimmän neliösumman periaatteen mukainen virheyhtälötasoitus. [Haljala 1993]

3. Orientointi

Topografikunnassa käytetään seuraavaa yksilöimistapaa kolmiointipisteille:

Liitospisteillä sekä vesipinnoilla ja vaaituilla pisteillä numerokoodin toinen numero on 0, seuraavat kolme numeroa ovat kuvanumerolle ja kaksi viimeistä juokseva numero. Runko- ja korkeustukipisteillä pistenumero tulee numerokoodin loppuun; mahdolliset täytenumerot ovat nollia. Runkopisteet ja korkeustukipisteet ovat signaloituja. Orientointipisteinä käytetään kaikkia pistetyyppejä. Mallilla orientointipisteitä on vähintään 12. Erikoistapauksissa, kun alueella on suoritettu aiempia kuvauksia, kuvaus voidaan tehdä edellisen kuvaussuunnitelman mukaisesti ja ilman signaloituja pisteitä. Tällöin orientointipisteinä käytetään liitospisteitä ja vesipintoja tai vaaittuja pisteitä. GPS-tuettu blokkikolmiointi on tällöin suositeltavaa. Lähtöpistetiedosto voidaan tehdä joko ORIMAN lähtöpiste-editorilla tai jollain muulla editorilla. Jos käytetään esimerkiksi Notepadia, formaatti on: sekä mahdollisesti


Esimerkkinä haapavan.sig –lähtöpistetiedosto:
    2000001       3510780.960       6686230.380         9.760        0       1.000e-002       1.000e-002       1.000e-002
    2000002       3511211.700       6686286.790         4.600        0       1.000e-002       1.000e-002       1.000e-002
    2009312       3508127.070       6686671.270         7.600        0       1.000e-002       1.000e-002       1.000e-002
    2009315       3507693.600       6685893.960       15.200        0       1.000e-002       1.000e-002       1.000e-002
    2009317       3508302.320       6686204.480         7.900        0       1.000e-002       1.000e-002       1.000e-002
    4141195                   0.000                   0.000        -0.150        2       1.000e-002       1.000e-002       1.000e-002
    4141196                   0.000                   0.000        -0.150        2       1.000e-002       1.000e-002       1.000e-002

Kuva 2: Lähtöpisteiden ja maastopisteiden tyypinmääritys

Lähtöpistetiedot talletetaan paikkaan c:\orima\projects\ground. ORIMAN lähtöpiste-editori löytää pisteet, joilla on sama pistenumero. Lisäksi koordinaattijärjestelmän kätisyyden muutos, koordinaattiakselien muutos ja koordinaattien siirto onnistuvat lähtöpiste-editorilla. Lähtöpisteille ja maastopisteille tehdään erillinen tyyppimääritys, joka kirjautuu lähtöpistetiedoston riveille, kuva 2. Eri pistetyypeille annetaan numeroalueet, joiden muoto määräytyy käytössä olevan PATM- tai PATB-ohjelman versiosta. Kun lähtöpistetiedostoa tuodaan ORIMAAN lähtöpiste-editorilla, pisteet saavat tyyppinsä näiden numeroalueiden mukaan. Jos määrittelyä ei tehdä lähtöpistetiedostoon, ORIMA käsittelee kaikkia pisteitä XYZ-tunnettuina pisteinä. TopK:ssa on käytössä kuvan 2 mukainen tapa, joka ilmoittaa, kuinka monta koordinaattia on tuntemattomina.

Kuva 3: Lähtöpistetiedoston editointi

ORIMASSA on kolmentyyppisiä projekteja: yhden mallin projektit, kolmiointiprojektit ja kojeen kalibrointiprojektit. Projektitiedot talletetaan käyttäjän määräämään hakemistoon. Projektiparametritiedosto *.par sisältää kaikki projektin tiedot, joita ORIMA tarvitsee. Lisäksi Windows NT:n rekisterissä paikassa HKEY_CURRENT_USER\Software\Leica on tietoja käyttöliittymistä, uusien projektien nimistä, oletusarvoista ja tarkkuuden kynnysarvoista. Rekisterissä oleva tieto ja projektiparametritiedoston tieto voivat olla osittain päällekkäistä, mutta parametritiedoston prioriteetti on suurempi. Normaalisti ORIMA avaa viimeisen istunnon aikana käynnissä olleen projektin. Mennään ORIMAAN ja avataan uusi projekti. Avataan kohta Aerial Triangulation Measurement. Kirjoitetaan operaattorin nimi ja projektin nimi,josta muodostuu *.par-projektitiedosto.

Kuva 4: Uuden projektin avaus

Kuva 5: Projektitiedostojen luonti, kolmiointiprojekti

Uuden projektin luonnin yhteydessä kohdasta Project Files avautuu kuvan 5 mukainen ikkuna. Adjusted Terrain Points jätetään tyhjäksi. Jono.sch ja Jono1.sch –schema-tiedostot sisältävät etukäteen annetut kuvakoordinaatit, joilla koje automaattisesti löytää tarvittavat ihannepaikoissa olevat parallaksipisteet ja numeroi ne valmiiksi. Operaattori tietää näin heti parallaksipisteiden optimipaikan. Topografikunnan schema-tiedostoista Jono1.sch tuo valmiit liitospiste-ehdokkaat jonon ensimmäisen kuvan keskilinjalle ja Jono.sch jonon seuraavien kuvien keskilinjalle. Pistejakauma noudattaa Gruberin pisteitä, mutta luotettavuuden lisäämiseksi ja karkeiden virheiden paljastamiseksi käytetään pistepareja, katso kuva 6. Patb-muotoiset kuvakoordinaatit MMH 850 –ohjelmalle tulevat tiedostoon patb.mea –tiedostoon, joka on kirjoitettava omaan paikkaansa ennen mittauksen suorittamista.


Kuva 6: Liitospisteiden sijainti

Mikäli stereo-operaattori haluaa kontrolloida mittaustensa laatua, hän voi asettaa kynnysarvoja sisäiselle, keskinäiselle ja absoluuttiselle orientoinnille. Topografikunnassa suurikaavaisessa kartoituksessa noudatetaan Fotogrammetrian ja kaukokartoituksen seuran julkaisun 1/1993 antamia ohjearvoja tarkalle fotogrammetriselle kartoitusmittaukselle: reunamerkkimuunnoksessa maksimijäännösvirhe saa olla enintään 15 mikrometriä, blokkitasoituksen painoyksikön keskivirhe ei saa ylittää 6 mikrometriä ja maksimijäännösvirhe 20 mikrometriä. Jos jäännösvirhe on mitattaessa liian suuri, koje varoittaa esimerkiksi mustalla värillä. Katso kuvat 7 ja 8.

Kuva 7: Tarkkuuden kynnysarvot

Kuva 8: Näyttöasetusten tekeminen

Kuvan 8 valikolla käyttäjä pystyy visualisoimaan mittaustuloksia. Taustaväri, kuvan reunuksen väri, aktivoitujen pisteiden väri sekä karkeitten virheiden ja maksimijäännösvirheiden esilletuonti voidaan määrittää käyttäjäkohtaisesti ja Windows-käyttöjärjestelmäasetuksista riippumatta. Samoin reunamerkkien, eri pistetyyppien ja projektiokeskusten symbolit, koot ja värit ovat määritettävissä. Mittamerkki näkyy aina kuvaikkunoilla; kohdeikkunoilla mittamerkki näkyy vain, jos absoluuttinen orientointi on ladattu. Mittamerkin näkyvissä olo saattaa aiheuttaa hiiren ja näppäimistön toimintojen hidastumista, koska LMT:n ja ORIMA:n välille muodostuu jatkuva tietovirta mittamerkin kuvakoordinaattien laskemiseksi.

Kuva 9: Reunamerkkien esitystapa

Kuva 10: Liitospisteiden esitystapa

Jotta reunamerkkejä voidaan ylipäätään mitata, The Fiducials –kohta on aktivoitava, kuva 9. Symbolit ovat kuvan 8 valikon mukaiset. Näyttöön voidaan ottaa myös reunamerkin numero, sisäisen orientoinnin jäännösvirhevektori, jäännösvirhe ja PNS-tasoituksen painoyksikön keskivirhe. Näytön koordinaattijärjestelmä voidaan myös valita: Kuvankannatintapa Instrument laittaa x-akseliksi näytön vaakasuoran suunnan ja y-akseliksi näytön pystysuoran suunnan. Kun reunamerkin numero on aktivoitu, kuvan kierto kojeeseen nähden, joka on annettu jo tätä ennen, näkyy reunamerkkien kiertymisenä kyseisen kierron verran. Toinen tapa Fiducials on pelkästään kuvakohtainen ja siinä ei näytöllä kierretä reunamerkkejä.

Liitospisteille pätee The Image Points –kohdan pakollinen aktivointi, mikäli niitä halutaan mitata, kuva 10. Symbolit tulevat kuvan 8 valikon mukaisesti. Näytölle voidaan ottaa liitospisteen numero, jäännösvirhevektori, jäännösvirhe, painoyksikön keskivirhe, ulkoinen luotettavuus ja karkeitten virheiden etsintä. Ulkoista luotettavuutta kuvaa näytöllä suorakulmio, jonka kokoon ja suuntaan vaikuttavat kyseiseen pisteeseen liittyvät kolmiointisäteet ja niiden väliset kulmat. Suorakulmio esittää karkeitten virheiden testin herkkyyttä tietyssä pisteessä.

Lähtöpisteille ja liitospisteille, joille on laskettu maastokoordinaatit (maastopisteet), voidaan antaa monia niiden hyvyyttä kuvaavia arvoja. Pisteen numero, jäännösvirhevektori, jäännösvirhe, painoyksikön keskivirhe, 95%:n virhe-ellipsit, 95%:n karkeitten virheiden ellipsit, keskihajonta sekä virhe-ellipsin parametrit.

Kuva 11: Lähtöpisteiden ja maastopisteiden esitystapa

Näyttöasetukset voidaan tallentaa kohdassa SETTINGS \ SAVE TEMPLATE \ ALL.
 

3.1 Sisäinen orientointi

Sisäistä orientointia käytetään siirtymiseen komparaattorikoordinaatistosta kuvakoordinaatistoon. Kameran kalibrointitiedoista löytyy kaikki se tieto, jolla kuvan synnyttänyt kuvansädekimppu voidaan rekonstruoida. Näitä tietoja ovat polttoväli, reunamerkkien paikat, radiaalinen piirtovirhe ja symmetria- ja autokollimaatiopisteiden sijainti kalibrointihetkellä. Kartoituskojeen kannalta sisäinen orientointi tarkoittaa myös kuvien sijaintia kuvankannattimilla.

Käytännössä orientointi tehdään seuraavasti: Aktivoidaan ORIMASSA kuvankannatinnäkymä. Laitetaan diapositiivi kuvankannattimelle emulsiopuoli alaspäin. Länsi – itä –suuntaisessa jonossa 1. reunamerkki tulee operaattoriin nähden oikeaan takanurkkaan. Länsi – itä –suuntaisessa jonossa 1. kuva tulee vasempaan kuvankannattimeen, 2. oikeaan, 3. vasempaan jne. Itä – länsi –suuntaisessa jonossa läntisin kuva sijoitetaan vasempaan kannattimeen ja edetään itään. Kojeen kannalta uusi lisättävä kuva on siis normaalisti mallin oikea kuva [ks. Hinsken 1999 s. 206]. Kuvaparia, jossa vasen silmä näkee vasemman kuvan ja oikea oikean, sanotaan ortomalliksi. Kun jonolla edetään seuraavalle mallille, viimeisintä edellinen kuva jätetään omalle kuvankannattimelleen ja uusi kuva laitetaan vapautuvalle kuvankannattimelle. Syntyy pseudomalli, jossa vasen silmä näkee oikeanpuoleisen kuvan ja maaston korkeussuhteet ovat käänteiset. Valmiiden schema-pisteiden luonti ei onnistu pseudo-mallille. Kojeessa on orto-pseudo –kytkin, joka prismojen avulla kääntää mallin ristikkäisyyden. Kuvassa 12 on esitetty orto- ja pseudomalli länsi – itä –kuvauksessa.

Reunamerkkien muunnos komparaattorikoordinaateista kuvakoordinaateiksi voidaan tehdä kolmea muunnosta käyttäen. Siirto ja kierto on kolmeparametrinen jäykkä muunnos, jossa huomioidaan vain komparaattorikoordinaatiston ja kuvakoordinaatiston väliset x- ja y-siirrot sekä koordinaatistojen välinen kierto. Yhdenmuotoismuunnoksessa on edellisten lisäksi mukana mittakaavatermi. Affiinissa muunnoksessa on kuusi parametria, 2 koordinaatistojen väliselle siirrolle, 1 kierrolle, 2 koordinaattiakselien suuntaisille filmin venymille ja kutistumille sekä 1 koordinaattiakselien väliselle ei-kohtisuoruudelle. Topografikunnassa käytetään affiinista muunnosta. Jos muunnosta yrittää vaihtaa kesken keskinäistä tai absoluuttista orientointia tai niiden jälkeen, kyseisten orientointien tulokset on laskettava uudestaan.

Mikäli avattuun projektinimeen liittyy kolmiointihavaintoja, ORIMA kysyy, siirretäänkö niitä uudelle kuvalle. Käyttäjän on annettava uudelle kuvalle numero ja jonon ensimmäisestä kuvasta tieto siitä, että kyseessä on mallin vasen kuva; jatkossa kuva on automaattisesti mallin oikea kuva. Kun siirrytään uudelle jonolle, annetaan lisäksi jononumero ja mikäli jonot on lennetty vastakkaisiin suuntiin, muutetaan kameran X-akselin suuntaa. Lentokorkeus merenpinnasta, maaston keskikorkeus ja kameran numero annetaan projektin ensimmäisellä kuvalla ja ne säilyvät blokin muille kuville. Ilmakuvien kyseessä ollessa kameran suunta on ”ylöspäin” eli korkeuskoordinaatti on negatiivinen; absoluuttisen orientoinnin alkupaikannus lasketaan tällöin toisen annetun lähtöpisteen jälkeen, muutoin kolmannen jälkeen. Maankaarevuuskorjaus ja refraktiokorjaus lasketaan mallikoordinaatteihin automaattisesti ORIMAN toimesta. Jos maankaarevuuskorjausta ei halua käyttää, lentokorkeuden ja maaston keskikorkeuden välisen eron on oltava alle 200 metriä [Hinsken 1999 s. 207, 330]. Kuvassa 13 on sisäisen orientoinnin lähtöarvot.

Kuva 13: Sisäisen orientoinnin lähtöarvot

Reunamerkkien mittauksessa on kaksi tapaa: Uusi mittaus on edellisen sisäisen orientoinnin kumoava tapa, jota yleensä käytetään mitattaessa sisäinen orientointi ensimmäistä kertaa. Koje ajaa automaattisesti ensimmäisen reunamerkin läheisyyteen ja mittauksen edistyessä kojeen ajo seuraavalle reunamerkille paranee. Mittausjärjestys on se, jossa reunamerkit on lueteltu kameratiedostossa. Toinen tapa on aktivoida jo mitattuja reunamerkkejä ja uudelleenmitata niitä. Mittaustulokset, jotka voidaan esittää graafisesti ja numeroarvoina sanelevat uusinnan tarpeen. Reunamerkit mitataan monoskooppisesti. [ks. Hinsken 1999 s. 76]
 

3.2 Kuvaparin ulkoinen orientointi

Kuvaparin ulkoinen orientointi määritetään yksivaiheisesti eli jakoa keskinäiseen ja absoluuttiseen orientointiin ei ole. Kolmiointiprojektin kuvahavainnoista tehdään keskinäisen orientoinnin tasoitus riippumattomien mallien menetelmällä ORIMASSA, mutta sen tuloksia käytetään vain laaduntarkistukseen. Kuvahavaintotiedosto patb.mea siirretään MMH850-ohjelmaan, joka laskee kaikkien kuvien samanaikaisen ulkoisen orientoinnin sädekimppumenetelmällä. Yksivaiheinen menetelmä on virheteoreettisesti tarkempi, koska keskinäisessä orientoinnissa syntyneet korrelaatiot eivät sitä rajoita [ks. Schwidefsky/Ackermann 1978 s. 186]. Nyt siis tehdään keskinäiseen orientointiin ja ulkoiseen orientointiin liittyvät kuvahavainnot, joista lasketaan suoraan koko blokin kuvien ulkoiset orientoinnit.

Keskinäisessä orientoinnissa kuvaparille etsitään kierrot siten, että vastinsädeparit leikkaavat toisensa samassa maastonpisteessä. Keskinäinen eli relatiivinen orientointi ei vaadi lähtöpisteiden koordinaattien tuntemista. Teoreettisesti minimimäärä liitospisteitä on viisi kappaletta mallia kohti, ORIMA vaatii kuitenkin kuusi [Hinsken 1999 s.66]. Jos kuvia olisi vain kaksi kappaletta, lähtöpisteinä pitäisi olla vähintään kaksi XY-pistettä ja kolme Z-pistettä; Z-pisteistä kaksi voi samalla olla XY-pisteitä. Käytännössä lähtöpisteitä on harvoin näin tiheässä, linnakesaaria ehkä lukuun ottamatta, joten on suoritettava pistetihennys ilmakolmiointina. Käytännön minimimäärä pisteitä linnakesaarella on kolme yleensä GPS-mitattua GPS-pistettä. Maastosta valitaan riittävän pieniä, vähintään kolmella kuvalla ja blokin reunoilla vähintään kahdella kuvalla näkyviä maastonkohteita. Näille saadaan sädekimpputasoituksesta maastokoordinaatit (*.tul). Esimerkiksi kolmiointiprojektissa on hyvä muistaa, että sisäinen orientointi toimii rinnakkaisesti blokilla edettäessä.

Mittauksia voidaan tehdä sädekimpputasoitusta varten ja malleittaista tasoitusta varten. Mittausmoodeja on kaksi: Komparaattorimoodissa kuvankannattimet liikkuvat suhteessa niiden 2D-koordinaattijärjestelmään. Kuvien havainnointi on monoskooppista. Topografikunnassa suurikaavaisessa kartoituksessa käytetään yleensä komparaattorimoodia. Mallimoodissa 3D-mittamerkki liikkuu maaston pinnalla ja sen liikkeet muutetaan kuvankannattimen liikkeiksi. Etuna on jatkuva stereoskooppinen näkymä.

Analogiakojeilla piti poistaa fyysisesti y-parallaksi Gruberin pisteissä. Sen jälkeen tuli erillisenä vaiheena liitospisteiden mittaus. ORIMASSA nämä vaiheet on yhdistetty schema-käsitteeseen ja puhutaan parallaksipisteiden mittauksesta. Schema-pisteet ovat oleellinen osa mittausprosessia. Ne ohjaavat operaattorin valitsemaan sopivan parallaksipisteen scheman ehdotuksen läheltä. Käytännössä vasen kuva pitää olla aktivoituna ja sitten syötetään schema; jonon ensimmäisen kuvan tapauksessa schema on Jono1.sch ja muiden kuvien tapauksessa Jono.sch. Schemaa voidaan myös editoida, jos halutaan esimerkiksi käyttää kolmen tai neljän parallaksipisteen ryhmiä, katso kuva 14. Jotta kukin kuvahavainto voitaisiin yksilöidä, pisteille syötetään etu- ja takaliitteitä, katso kuva 15.

Varsinaisessa mittauksessa tuodaan kuvalle scheman avulla parallaksipisteet. Kun ne on mitattu, käynnistetään keskinäisen orientoinnin laskenta. Seuraavaksi tarkistetaan karkeiden virheiden olemassaolo ja mittausten laatu operaattorin valitsemin esitystavoin, kuva 16. Laskenta ja mallin lataus voidaan asettaa automaattisiksi, jolloin laskenta käynnistyy kuudennen parallaksipisteen jälkeen. Samalla ORIMA käskyttää LMT:n mallimoodiin, mikä minimoi parallaksin seuraavilla kuudella pisteellä. Mittausten laatu ei kuitenkaan kärsi, koska seuraavatkin parallaksipisteet mitataan komparaattorimoodissa [Hinsken 1999 s. 69, 215]. Myös muita parallaksipisteitä kuin scheman sanelemia voidaan mitata. Edellisen kuvan liitospisteet siirretään mitattavalle kuvalle komennoilla RELATIVE \ ACTIVATE \ MEASURED ja POINT TRANSFER; pisteistä deaktivoidaan ne, jotka varmasti eivät näy mitattavalla kuvalla. Lähtöpisteiden mittaus onnistuu schemojen latauksien välissä. Kolmesta neljään lähtöpistettä mitataan käyttäen komentoa RELATIVE \ MEASURE \ ADD. Niiden jälkeen koje alkaa ajamaan esikohdistusta seuraaville pisteille. Komennolla ABSOLUTE \ CONTROL POINTS -> IMAGE projisioidaan joko aiemmilta malleilta mitatut tai kaikki mallille osuvat lähtöpisteet kuvaparille. Kohdasta ABSOLUTE MENU \ PARAMETERS on parhaan mittaustuloksen varmistamiseksi valittava IMAGE POINT STATUS \ NOT MEASURED, jolloin mittaus tapahtuu komparaattorimoodissa [Hinsken 1999 s.71, 236].

Kuva 14: Scheman editointi

Kuva 15: Pistenumerointi

Kuva 16: Jäännösvirheet

Kuvahavaintojen jälkeen patb.mea-tiedosto käsitellään erillisellä BC3-ohjelmalla, joka on pohjimmiltaan formaattimuunnos MMH850-ohjelmalle. Se poistaa myös Gruber-pisteet, mutta ne eivät ole varsinaisessa merkityksessään käytössä Topografikunnan järjestelmässä. BC-3-ohjelma laskee kuvakoordinaatteihin maankaarevuuskorjauksen. Patb.mea-tiedoston kuvakoordinaatteihin ei ole sisällytetty maankaarevuuskorjausta ja refraktiokorjausta. Sen sijaan ne olisivat korjattujen mallikoordinaattien tiedostossa models.mea [Hinsken 1999 s.330]. Refraktiokorjauksen puuttumista voidaan pitää puutteena, joka olisi helposti korjattavissa esimerkiksi BC3-ohjelman lähdekoodiin. Ilmakehä ei ole homogeeninen, vaan sen paine, lämpötila ja kosteus vaihtelevat paikallisesti ja kerroksittain. Seurauksena on teoreettisesti suoran kuvaussäteen käyristyminen. Kuvapiste siirtyy säteittäisesti ulospäin pääpisteestä kaavalla [Kraus 1993 s. 190, Moffitt/Mikhail 1980 s. 300]:

Kaavasta voidaan päätellä, että refraktiokorjaus on merkittävämpi ylilaajakulma- ja laajakulmaobjektiiveilla. Mitä suurempi lentokorkeus, sitä suurempi on refraktion vaikutus. Karkeana sääntönä voidaan pitää refraktiokorjuksen välttämättömyyttä mittakaavasta 1:25 000 lähtien. Mikäli siis BC3-Upgrade –ympäristössä mitataan esimerkiksi 1:50 000 topografista karttaa varten 1:31 000 kuvatuilta ilmakuvilta, refraktiokorjaus pitäisi sisällyttää esimerkiksi BC3-ohjelmaan. Jos kohdepiste on merenpinnan korkeudella ja kuvaus 1:31 000, refraktiosiirtymä 130 mm:n päässä pääpisteestä on 10.5 mikrometriä.

MMH 850 –ohjelma suorittaa analyyttisen kuvamittauksen sädekimppualuetasoituksen. Tasoitus muodostuu useasta osasta, joiden alussa määritellään tuntemattomat, havainnot ja painot. Jos tuntemattomille eli projektiokeskusten ja maastopisteiden koordinaateille ei ole likiarvoja, aloitetaan yksinkertaisella tasokoordinaattien määrittämiseen tähtäävällä anblock-tasoituksella. Seuraavassa vaiheessa otetaan mukaan myös maastopisteiden korkeudet. Kolmannessa vaiheessa lisätään kallistusarvot ja neljännestä kierroksesta lähtien on kaikki arvot mukana. Karkeat virheet paljastetaan robust-estimoinnilla. Se on PNS-estimointia tunteettomampi virheille, jotka eivät ole satunnaisia ja normaalijakautuneita. Kunkin tasoituskierroksen jälkeen lasketaan painofunktioilla jäännösvirheistä painot havainnoille. Projektiokeskusten GPS-koordinaatteja käsitellään samoin kuin kuvahavaintoja lukuunottamatta painoja. Kuvahavainnon paino on aluksi yksi, kun taas projektiokeskusten koordinaateille annetaan ryhmäkohtainen paino keskivirheen mukaan. GPS-koordinaateille määritellään vakiokorjaus ja ajasta riippuva suhteellinen korjaus. Projektiokeskusten koordinaattien lisäksi voidaan käyttää koordinaattieroja ja etäisyyksiä.
MMH850-ohjelman laskennan jälkeen *.tul –tiedosto tuodaan kartoituskojeelle. Nyt liitospisteet ja korkeustukipisteet sekä yksiselitteiset korkeustukipisteet muutetaan XYZ-tukipisteiksi. Kuvat ladataan uudestaan kojeeseen, mitataan reunamerkit ja tarkistetaan korkeustaso jollain kolmiointipisteellä. Projektityypiksi valitaan yhden mallin projekti, jossa orientointiparametrit johdetaan jo tehdystä kolmioinnista. Tiedosto *.dat kirjataan kohtaan Adjusted Terrain Points, vertaa kuva 5 [Hinsken 1999 s. 303]. Komennolla RELATIVE \ ACTIVATE \ MEASURED otetaan pisteitä esikohdistettuna mittaukseen ja tehdään havainnot komennolla MEASURE PARALLAX POINTS. Kun havainnot on tehty, lasketaan absoluuttinen orientointi komennolla ABSOLUTE \ COMPUTE, talletetaan projekti valitsemalla FILE \ SAVE. Projektitiedot talletetaan hakemistoon MODELS.
 

3.3 Erikoistapaukset

Orientointiin liittyvät erikoistapaukset Topografikunnan suurikaavaisessa kartoituksessa liittyvät merellä sijaitseviin linnakesaariin ja toisaalta tiettyjen alueiden ennakkoluonteiseen kartoitukseen. Linnakkeiden osalta ongelmana on keskinäiselle orientoinnille ja kolmioinnille aiheutuvat hankaluudet; rantaviivan epäsäännöllisyyden tai mallin keskellä näkyvän saaren takia liitospisteitä tai parallaksipisteitä ei voi sijoittaa kaaviopisteisiin, kuva 17. Ennakkokartoituksella tarkoitetaan tässä esimerkiksi joidenkin varikkoalueiden signalointia, kuvausta ja kolmiointia ennen varsinaista kartoitustarvetta. Kun kartoitus myöhemmin aloitetaan, jopa vuosienkin päästä, voi tulla tarve kuvata uudelleen keskeisin osa alueesta. Signalointia ei välttämättä suoriteta, joten tukeudutaan vanhaan kolmiointiin ja maastossa näkyviin luonnonkohteisiin. On huomattava, että alueet sijaitsevat eri puolilla Suomea ja tarvitsijoiden vaateet ovat satunnaisia, ympärivuotisia ja kiireellisiä.

Kuva 17: Epätäydelliset mallit, vasemmalla delta-kappa ja oikealla delta-omega epävarma

Tiettyyn rajaan asti riittää y-parallaksin poistaminen vähintään viidessä pisteessä. Merellä voidaan hyödyntää myös tietoa siitä, että rantaviivan pisteissä ei voi olla x-parallakseja, koska vedenkorkeus on sama. Käyttämällä laskennollista kuvaliitosmenetelmää kuvaparin vasemman kuvan ulkoinen orientointi tunnetaan. Liitospisteet muutetaan malli mallilta maastokoordinaatit omaaviksi maastopisteiksi komennolla TRIANGULATION \ PARALLAX POINTS -> OBJECT. Jo yhden tällaisen pisteen mittaaminen riittää mittakaavan ylivientiin seuraavalle mallille; edellytyksenä on siis vasemman kuvan ulkoisen orientoinnin tunteminen ja tehty keskinäinen orientointi. Absoluuttinen orientointi oikealle kuvalle saadaan komennolla ABSOLUTE \ COMPUTE FROM EXTERIOR. Saatu orientointi ei perustu tasoitukseen. Jos ensimmäisellä mallilla ei ole riittävää lähtöpisteistöä – usein puuttuu yksi korkeuspiste – lähtöpiste-editorilla voi antaa arvioidun korkeuden esimerkiksi rannan kiveen keskimerenpinnankorkeuden mukaan. Laaduntarkistus onnistuu jonolla edettäessä, kun vastaan tulee lähtöpiste: Annetaan sille aluksi kuvitteellinen pistenumero ja verrataan laskettuja arvoja oikeisiin. Lopuksi muutetaan pistenumero ja uusitaan laskenta. [Hinsken 1999 s. 239, 225, 95]

Valmiuskartoituksessa tekemätön signalointi voidaan uudelleenkuvauksessa korvata ottamalla vanhasta kolmioinnista käyttökelpoiset tiedot ja mittaamalla vanhoilta kuvilta uusia maastopisteitä. Uusi kuvaus voi olla esimerkiksi matalampi kuvaus uusien rakenteiden täydentämiseksi tai matalampi täydennyskuvaus vaikkapa luolan suuaukon esilletuomiseksi. Koska mittausjärjestelmä mahdollistaa GPS-blokkikolmioinnin ja kalusto on olemassa, linnake- ja täydennyskuvauksissa tulisi hyödyntää projektiokeskusten koordinaatteja lisätukena.
 

4. Kartoitettavat kohteet ja luotavat kartat

Suurikaavainen kartoitus ei kuulu Topografikunnan päätehtäviin. 1970-luvulta lähtien on kuitenkin kartoitettu Puolustusministeriön hallinnoimia maa-alueita. Kohteet ovat varuskuntia, linnakkeita ja linnakesaaria, lentokenttiä, varalaskupaikkoja, sekä varastoalueita. Tilaajana varuskuntien, linnakkeiden ja varastoalueiden osalta on Puolustushallinnon rakennuslaitos. Lentokentät ja varalaskualueet ovat operatiivisen johdon tilaamia. Vuoden 2002 alussa puolustushallinnon noin 8700 rakennusta siirtyy liikelaitoksena toimivalle Senaattikiinteistöille ja maat ja vedet Metsähallitukselle. Koska omistuspohja muuttuu ja rakennuslaitoksen kohtalo on epäselvä, suurikaavaisen kartoituksen asema ja laajuus Topografikunnassa ovat jonkinasteinen kysymysmerkki. Toisaalta puolustusvoimien karttatarve alueilla säilyy.

Karkeasti 20% kartan sisällöstä saadaan maastotyönä takymetri- ja GPS-mittauksin. Kartan mittakaava on 1:2000 ja ilmakuvaukset suoritetaan laajakulmaobjektiivilla (c=153 mm) mittakaavoissa 1:6000 – 1:10000. Kartan esitystapa on sovellus kaavoitusmittausohjeiden kuvausohjeista. Lisänä on symbolit erilaisille puolustuksellisille rakenteille. Kartta on muista Topografikunnan karttatuotteista poiketen millimetriaineistoa ja ensisijaisesti KKJ-kaistoihin sidottua. Korkeus on N60-järjestelmän mukainen. Koko aineisto on 3D:tä eli jokaiselle kohteelle on myös korkeuskoordinaatti. Korkeuskäyrät kartoitetaan metrin välein. Tyypiltään suurikaavainen kartta on vektoriasemakarttaa eli kohteiden sijainti on tarkkaa ja melko yleistämätöntä.

Kohteiden yhteismäärä on noin 120. Vuosituotanto on 3000 – 4000 hehtaaria. Kun vuosittaiset kokonaismenot ovat 1 – 1.5 Mmk, hehtaarihinnaksi tulee noin 200 – 500 mk. Käyttökohteita ovat kaapelin pohjakartta, erilaisten lupa-asioiden, mukaan lukien räjähdysainelupien suunnittelupohja, ympäristövaikutusten arviointimenettelyn (YVA) tausta-aineisto, tarkka aluesuunnittelu rakennuksineen ja valuma-alueineen, linnakkeiden katvealueiden selvittäminen tutkille, lentokenttäalueiden maanpinnan muoto ja esteet sekä varikon liikenteen hallinta. Kaikkea ei laiteta ulos lähtevälle kartalle; tietyt takymetrillä mitatut tai muuta kautta saadut yksityiskohdat voidaan jättää kartalta pois. Samoin menetellään esimerkiksi tulenjohdosta tykkiasemaan tulevan kaapeloinnin viimeisen pätkän kanssa. Rakennuksista ei yksilöidä sotilaallista käyttötarkoitusta ja osa saatetaan poistaa kokonaan kartasta. Rakennukset kartoitetaan räystäslinjoista räystäskorkoon. Tiestöstä otetaan kestopäällysteen reuna, ojista pohjat ja yli kahden metrin levyisistä ojista myös reunat. Mastoista määritellään sekä ala- että yläkorko ja maston tyypiksi määritellään yleensä yleinen linkkimasto. Linnoitteista ja tykkiasemista otetaan betonirakenteiden korko ja mikäli käytettävissä on tieto maanalaisista tiloista myös ne liitetään karttaan. Yksityiskohtaisesti luokittelevaa ja selittävää tekstiä ei lopulliseen tulosteeseen saa jäädä. Sen sijaan Topografikuntaan jäävässä dgn-tiedostossa ne saavat olla. Salattavuuden nyrkkisääntönä voidaan pitää sitä, että mikä stereotulkinnalla saadaan irti on joko julkista tai viranomaiskäyttöön luokiteltavaa tietoa. Jos siis kartalle piirretään sijainniltaan oikea rakennus, ”vaaraa” ei ole, mutta jos jotakin kautta saadaan selville rakennuksen sotilaallinen käyttötarkoitus, salattavuusaste kohoaa.

Kaikkia kohteita ei ole vielä kartoitettu. Pieniä yksittäisiä alueita puuttuu, lähinnä tutka-asemia ja niiden pohjia, valvontaan ja viestintään liittyviä kohteita sekä sellaisia kaupunkikohteita, joista on jo karttatietoa kaupunkimittauksen jäljiltä. Kartoitustarve ohjattiin aiemmin Puolustusministeriöstä, mutta nyttemmin Topografikunta on saanut itse määrittää uudelleenkartoituksen tarpeen. Priorisoituina ovat aiemmin kartoittamattomat alueet tai karttapohjaltaan vanhentuneet alueet sekä kohteet, joihin on osoitettu tarvetta muualta puolustushallinnosta. Nykyiset resurssit, neljä henkilötyövuotta, ovat riittämättömät kaikkien kartoituslinjalle osoitettujen tehtävien suorittamiseen. Parannettavaa olisi myös eri kohteisiin liittyvien suunnitelmien tiedottamisessa riittävän ajoissa, jolloin avainasemassa ovat maanpuolustusalueen, sotilasläänin ja aselajien esikunnat, puolustusministeriö sekä KIRAVE-projekti. Kaikkine työvaiheineen kartan valmistus vie vuoden. Suurikaavaiset kohteet pitäisi luokitella esimerkiksi kolmen ja viiden vuoden välein uusittaviksi.

Varsinaista stereokartoitusta edeltävät seuraavat työvaiheet:

1. kartoitettavan alueen määritys ja kuvauskorkeuksien valinta; kartoitusosasto

2. rungon esiselvitys; mittausosasto

3. olemassa olevan aineiston hankinta

4. ennakkotulkinta; kartoitusosasto 5. runkoverkon tihennys geodeettisesti ja näkyvöittäminen eli signalointi; mittausosasto

6. kuvaussuunnitelman teko; ilmakuvaosasto
        OHJELMAT:

7. kuvaus väripositiivifilmille; tukilentolaivue

8. filmien kehitys; ilmakuvaosasto / FM-Kartta Oy

9. positiivien laaduntarkistus terävyyden, pilvien varjon, auringon korkeuskulman, kuvauskorkeuden,
    stereopeiton ja oikean kuvauspaikan osalta; ilmakuvaosasto myös remissio

10. pinnakkaisten ja pistekuvasuurennosten teko; ilmakuvaosasto

11. pistekuville merkinnät

12. fotogrammetrinen pistetihennys

Suurikaavaiselle kartoitukselle on ominaista, että alueen kartoittaja on mukana myös ennakkotulkinnassa ja piirtoa seuraavassa maastotarkistuksessa. Ennakkotulkinta suoritetaan maastossa mahdollista vanhaa karttaa hyväksi käyttäen. Etsitään kartalta puuttuvat kohteet, etenkin linnoitteet ja uudet rakenteet ja vaikeasti havaittavat kohteet. Rakennuksista luokitellaan esimerkiksi, onko rakennus lämmitetty. Maastokohteille määritellään myös tulkinta-avaimia: ojan suuruuden mukaan merkitään karttapohjalle, otetaanko ojasta pohja vai myös reunat vai piirretäänkö se luiskana. Joillakin varuskuntien harjoitusalueilla osa ajoneuvourista saatetaan jättää pois. Suodatusta käytetään myös vaikkapa tiheään rakennettuihin katosrakenteisiin.

Stereokartoitusta seuraavat vaiheet ovat:

1. editointi ja vanhaan aineistoon yhdistäminen

2. maastotarkistus 3. lopullinen editointi; mitatut ja korjatut kohteet

4. aineiston dokumentointi, tietokantapäivitys, varmuuskopiointi

5. muovikuultioiden ja paperiversioiden tulostus

6. karttaupseerin tarkistus KIRAVE-aineiston osalta

7. ilmoitus valmistuneesta aineistosta esikuntajärjestelmällä ja merkintä kartta-PAKKIIN, joka on pysyväisasiakirja liittyen karttapalvelujärjestelmään

8. aineiston jakelu
 

5. KIRAVE

Puolustushallinnon paikkatietopohjainen kiinteistöjen, rakennusten, verkostojen ja luonnonvarojen tiedonhallintajärjestelmä, KIRAVE, on 1998 käyttöönotettu puolustushallinnon kiinteistö-, rakennus- ja metsätoimialojen johtamisen ja suunnittelun apuväline. Toiminta tähtää rauhanajan toimenpiteiden mahdollistamiseen, mutta samalla rakentuu edellytykset myös sodanajan toiminnalle. KIRAVE-tietokanta on hajautettu, alueellisia tietokantoja ja palvelimia on seitsemän, Sodankylässä, Jyväskylässä, Niinisalossa, Hämeenlinnassa, Kouvolassa, Santahaminassa ja Kuopiossa sekä kaikki tiedot sisältävä palvelin Helsingissä. Käyttäjiä on noin 350. Heidät voidaan jakaa johtotasoon, aluetasoon ja paikallistasoon. Johtotasoon kuuluvat puolustusministeriö, pääesikunta, eri puolustushaarojen esikunnat sekä puolushallinnon rakennuslaitoksen keskusyksikkö. Aluetasolla toimijoita ovat maanpuolustusalueet, sotilasläänit sekä puolustushallinnon rakennuslaitoksen alueyksiköt. Paikallistasoilla joukko-osastot, sotilasopetuslaitokset, puolustushallinnon rakennuslaitoksen paikallistoimistot sekä metsäpiirit.

Sovellus on tarkoitettu Windows NT –työasemiin. Tietokanta on Microsoft SQL Server, sovelluskehitin SQL Windows (Centura), karttahallinta on rakennettu MicroStationin varaan ja dokumenttien hallinta toteutettu MicroStation TeamMatella.

KIRAVE-paikkatietojärjestelmä koostuu yhdeksästä varsinaisesta osajärjestelmästä, jotka ovat Kiinteistöt, Luonnonvarat, Hankekäsittely, Rakennukset, Rakenteet, Tilahallinta, Asuntojen vuokraus, Verkostot ja Kunnossapito. Karttahallinta on oma osajärjestelmänsä, joka liittyy kaikkiin muihin osajärjestelmiin paitsi Asuntojen vuokraukseen [KIRAVE 2000 s. 2].

Kiinteistöihin liittyviä ominaisuustietoja käytetään kiinteistöhallinnossa ja -taloudessa. Hankkeet koskettavat useita toimialoja ja voivat jakaantua projekteihin. Rakennustoimialaan kuuluvat uudisrakentaminen ja korjausrakentaminen. Tavanomaisten kohteiden lisäksi rakennetaan muun muassa luolia, linnoitteita, satamia, lentokenttiä sekä johto- ja putkiverkostoja. Metsätoimialan toimintoihin kuuluvat metsäkuvioiden tallentaminen ja ylläpito metsätalouskartoilla, puuston kasvuennusteet ja hakkuulaskelmat sekä kustannus- ja tuottolaskelmat. Puolustushallinnon sisäisistä sidosryhmistä Topografikunta vastaa suurikaavaisen 1:2000-tasoisen kartta-aineiston saatavuudesta kyseisiltä alueilta. Ulkoisista sidosryhmistä mainittakoon Senaattikiinteistöt, sähkö- ja puhelinlaitokset, kunnat, suunnittelutoimistot ja urakoitsijat. Rakenteisiin ja erilaisiin verkostoihin liittyy suuri määrä ominaisuustietoa, esimerkiksi rakennuksissa rakennepiirrokset, materiaalit, käyttötarkoitus ja tietoliikenneverkoissa kaapelityyppi, eristeet, syvyys. Ominaisuustietojen yhdistäminen eri karttapohjille, kuten asemapiirrokseen, suurikaavaiselle kartalle, pienempimittakaavaisille kartoille, maaperäkartoille tai ortokuvapohjalle tuo suurimman hyödyn useimmille käyttäjille. [Lampinen 1993]

Esimerkkinä KIRAVEN toiminnasta voisi olla rakennukset-osajärjestelmän haku. Ensin avataan karttahallinta. Samalla aukeaa MicroStation, kuva 18.

Kuva 18: KIRAVEN alkuikkuna

Sen jälkeen avataan karttahallinnasta halutun alueen kartat; kuvatiedostot tallentuvat käyttäjän oman työaseman kovalevylle, josta voi valita haluamansa referenssit, kuva 19.

Kuva 19: Karttojen avaaminen

Lisäksi avataan päävalikosta rakennukset-ikoni. Rakennukset, joista tietoja on, sisältävät kartalla numerolinkin. Aktivoimalla sen tai rakennuksen rajan, saadaan esiin monenlaisia tietoja, katso kuva 20.

Kuva 20: Rakennusten ominaisuustietoja

Rakennuksesta voi olla tietoja käyttötarkoituksesta, kirjanpitoarvosta, jälleenmyyntiarvosta, rakennuksen suojelusta, tilavuuksista (kokonais / lämmitetty / sähköistetty), kantavista rakenteista, rakennusmateriaaleista, rakennuksen sisäisistä verkostoista, ilmastointijärjestelmän ominaisuuksista.

Yleisellä tasolla analyysitoiminnot voidaan jakaa 1) sijaintitiedon ylläpitoon ja analysointiin, 2) ominaisuustiedon ylläpitoon ja analysointiin ja 3) paikkatietoanalysointiin sekä 4) tulostukseen. Ensimmäiseen ryhmään kuuluvat formaattimuunnokset, joiden avulla sijaintitieto tuodaan paikkatietojärjestelmään, geometriset muunnokset sijaintitietojen relatiiviselle ja absoluuttiselle sijainnille, projektiomuunnokset, yhteensovitukset esimerkiksi kuviorajojen tai maankäyttöluokkien sitomiseen saumattomasti toisiinsa, reunavertailut karttalehtien rajalla, muokkaus ja ylimääräisten (taite)pisteiden suodatus. Yleensä nämä eivät vaikuta ominaisuustietoihin; Topografikunnassa ja KIRAVE-projektissa edellä mainitut toteutetaan MicroStation SE - ja MGE-ohjelmistoin. Toiseen ryhmään kuuluvat puhtaasti ominaisuuustietoa käsittelevät muokkaustoiminnot ja kyselyt, jotka voidaan tehdä MicroStation GeoGraphicsilla tai Microsoft Accessilla. Esimerkki ominaisuustietohausta on maanomistajat, jotka omistavat yli 100 ha maata tietyllä dgn-kuvatiedostolla. Kolmanteen ryhmään eli paikkatietoanalyyseihin kuuluvat valikoivat haut, joissa ei tarvitse muuttaa kohteiden sijaintitietoa tai luoda uusia kohteita, luokittelu, mittaukset, kerrostamistoiminnot, joissa loogisin operaatioin etsitään tietyt ehdot täyttäviä alueita, naapuruustoiminnot, jotka arvioivat annettuja lähtöpaikkoja ympäröivien alueiden ominaisuuksia ja yhdistävyysoperaatiot kuten jatkuvuus, läheisyys, verkostoanalyysit, leviäminen, näkyvyys, valaistus ja perspektiivit. Esimerkkihakuna voisi olla maanomistajat, jotka omistavat yli 100 ha maata varalaskualueen istumapisteistä enintään viiden kilometrin säteellä ja maankäyttöluokka on metsätalous ja maanpinnan korkeus on vähintään 20 metriä yli kentän keskipisteen koron. Tulostus on tapa esittää analyysin anti. Lopputuotteena voi olla esimerkiksi jotenkin suodatettu pohjakartta, kokonaan uusi teemakartta, otsikot, sektorit, pylväsesitykset tai tekstuuri kartalla tai ilmakuvalla. Tulostusta voi räätälöidä käyttäen MicroStationin tasoesitystä ja IPLOT-tulostusohjelmaa. Yksinkertaisimmillaan ominaisuustieto ja kartta toimivat siten, että kartalta osoitetun kohteen ominaisuuksia tarkastellaan käyttöoikeuksien sallimissa raameissa tietokannan tauluista. Edelleen käyttäjä voi muokata omia taulujaan olemassaolevan tiedon täydentäjäksi. Esimerkiksi varikkoalueilla eri rakennuksiin liittyvä varastokirjanpito voisi kertoa, mitä kalustoa rakennuksiin on säilöttynä. [Lampinen 1993]
 

6. Kohdeluokittelu

Kohdeluokittelu pohjautuu vuoden 1984 Kaavoitusmittausohjeiden kuvausohjeisiin ja vuoden 1997 Kaavan pohjakartta -teokseen. Aiemmin karttasymbolit esitettiin fontteina, mutta nyt on siirrytty solujen käyttöön.

Kategoria 1: Kulttuuri
 
ajopolku linjaloisto rautatie rakenteilla
ajotien oikea reuna linjamerkki rumpu
ajotien vasen reuna linnoite sahkoistettu rautatie
ankkuripaikka lipputanko savenotto, reuna
antennimasto loisto savenotto, symboli
antennimasto(laatikko) louhos, reuna savupiippu
apupiste louhos, symboli silta
asfaltti maanalainen rakenne soran- tai hiekanotto, reuna
asuinrakennus, reuna majakka soran- tai hiekanotto, symboli
betoninreuna mittauspiste suihkukaivo
estevalo monikulmiopiste suoja-alueen raja
hajapiste monikulmiopiste 4 suojakaide
hautausmaa, symboli monikulmiopiste 5 suuntapyykki
hautausmaa, reuna monikulmiopiste 6 tahyspiste
kasvihuone, reuna monikulmiopiste, numero talousrakennus, reuna
katos muistomerkki taytemaa-alue, symboli
kattorakenneviiva muistomerkki, tykki teollisuusrakennus, reuna
kaupunginosan numero muu_rakenne_viiva tilan raja
keskenerainen rakennus, reuna muunnettupiste tilan rekisterinumero
kestopaallystetyn tien reuna muuntoasema, reuna tilanraja, epavarma
kevyen liikenteen vayla numero, havinnyt pyykki tilapyykki
kiitotie, reuna numero, tilapyykki tolpparivi
kiviaita numero, tonttipyykki tontin numero
kolmiopiste oljysailio tontin numeron kehys
kolmiopiste 1 palokalusto tontin raja
kolmiopiste 2 pelto, reuna tonttipyykki
kolmiopiste 3 pelto, symboli tukimuuri
kolmiopiste, numero pensasaita tunneli
korkeuskiintopiste pitkospuut tunnusmajakka
korkeuspultin korkeusarvo poiju turpeenotto, reuna
korkeuspultti, numero polku turpeenotto, symboli
korttelin numero portaat tutka
kummeli puhelin urheilukentta
kunnan raja puhelinkioski urheilukentta epämäär.
kylan raja puomi valonheitinmasto
lahestymisvalo putki, ilmassa valopoiju
laituri puu- tai rauta-aita varastoalue, reuna
lastauslaituri, ehyt rajapyykki varastoalue, symboli
lentoeste <50m rajapyykki poydalta varastorakennus, reuna
lentoeste >50m <60 rajapyykki rekisterikartalta verkko
lentoeste >60m <80 rajapyykki, havinnyt vesijattoalueen raja
lentoeste >80m <100 rajaviitta vlentokenttamaalaus
lentoeste > 100m rakennuksen harjaviiva yleinen rakennus, reunaviiva
lentoeste epamaar rakennuksen sisainen veto yleisen alueen tunnus
lentokenttamaalaus rakenteilla oleva tie
liikennevalopylvas rappiorakennus, reuna
liikerakennus, reunaviiva rautatie

Kategoria 2: Luonto
 
hakattu metsa, symboli lahde rantaviiva, epavarma
havupensaikko, symboli lehtimetsa, symboli sekametsa, symboli
havupuurivi tai –aita lehtipensaikko, symboli sekapensaikko,symboli
helppokulkuinen suo, symboli lehtipuurivi tai –aita soistuma, symboli
hietikko, symboli louhikko, symboli tulva-alue, symboli
huomattava havupuu maastokuvio, reuna vaikeakulkuinen suo, symboli
huomattava lehtipuu maatuva vesialue, symboli varvikko, symboli
iso kivi mantymetsa, symboli vesikuoppa
kaislikko, symboli niitty, symboli virtaussuuntanuoli
kallio, reuna nurmikko, symboli virtaussuuntavakanen
kivi veden alla oja, alle 2 m
kivi, veden paalla oja, 2-5 m
kivi, veden pinnassa oja, epavarma
koski (symboli) puutarha, symboli
kuusimetsa, symboli rantaviiva

Kategoria 3: Johtotieto
 
BC3_kaivo_oruxi sahkojohto telekaapelin laite(jakokaappi)
BC3_kaivo_vruutu sahkojohto (ei ) telepylvas
BC3_kaivo_vruxi sahkojohto, yli 110 kV valaisinpylvas
jakokaappi sahkojohto, yli 20 kv valopylvas, pieni
jate- ja sekavesiviemari sahkokaapeli,maanal. vesijohto
kaivo sahkokaapelin kaivo vesijohtokaivo
kaukolampojohdon kaivo sahkokaapelin laite (jakokaappi) viemarikaivo/laite
kaukolampojohto sahkopylvas
muuntaja telejohdon/kaapelin p-merkki
muuntaja, pylvas- telejohto
muuntoasema(viiva) telekaapeli, maanal.
sahkojohdon/kaapelin z-merkki telekaapelin kaivo

Kategoria 4: Kartografia
 
aluetunnus, rakennus
jakokunnan nimi
koordinaattiruudusto
kylan nimi
lyhenneviite
muu_viiva_normaali
muu_viiva_ohut
muu_viiva_paksu
vesistonimi

Kategoria 5: Korkeustieto
 
apukayra 0.5 m korkeuslukema, vedenpinta vedenpinnan korkeusluku
apukayran korkeusluku luiska
apukayran rinneviiva luiskan alareuna
johtokayra, 5 m luiskan muotoviiva
johtokayran korkeusluku luiskan ylareuna
johtokayran rinneviiva maanpinnan korkeusluku
jyrkanne, luonnon maanpinnan korkeuspiste
jyrkanne, teko maaston epajatkuvuusviiva
korkeuskayra 1m rinneviiva, korkeuskayran
korkeuskäyrä piilossa syvyyskayra
korkeuskayra, epavarma syvyysluku
korkeuskayran korkeusluku taiteviiva


7. MicroStation GeoGraphics

MicroStation GeoGraphics on MicroStation CAD-ohjelmiston päälle rakennettu paikkatietosovellus kartoitus- ja suunnittelutehtäviin. Paikkatieto-ominaisuuksien lisäksi ovat käytössä myös MicroStation-työkalut. Topografikunnan BC3-ympäristössä oleva GeoGraphics on versio 5.7 ja alla oleva MicroStation SE versio 5.7. Muut käytössä olevat ohjelmistot ja sovellukset ovat mdl-sovellukset TerraModeler, TxtCell ja Ztube. [Kappale 7:ssä lähteinä GeoGraphicsin on-line help sekä Centroid 2001]

MicroStation Geographicsille on ominaista aineiston projektimuotoisuus. Karttaelementit säilytetään dgn-kuvatiedostoissa ja ominaisuustiedot, kohdekuvaukset ja käskyt tietokannassa. Kuvatiedostojen sijainti kovalevyillä on tietokannassa, mutta hakemistorakenteeseen viitataan myös MicroStationin konfigurointitiedostossa *.ucf. Kaikki tiedot ryhmitellään kategorioihin. Kategoria on joukko loogisesti toisiinsa liittyviä kohteita ja kuvatiedostoja. Dgn-tiedosto voi kuulua vain yhteen kategoriaan, samoin kohde. Projektiin kuuluu yleensä useita kategorioita. Suurikaavaisen työryhmässä projekti on perustettu jokaiselle KKJ-kaistalle ja nimetty pääkansion geog alle kansioihin geog1, geog2, geog3 ja geog4. Tärkein ero projekteilla on kuvatiedoston siementiedosto, joka on mallinne kaikille uusille kuvatiedostoille. Kuvatiedosto on kopio siementiedostosta. Siementiedosto sisältää projektille yhteisiä asetuksia, esimerkiksi globaalin origon. Kolmiulotteinen kuvatiedosto on kuutio, jonka keskipiste on globaali origo. Koordinaattijärjestelmä on oikeakätinen karteesinen. Kun MicroStation pystyy tallentamaan koordinaatit 32-bittisinä kokonaislukuina ja resoluutio on millimetri, kuution ulottuvuus suuntaansa on 4294, 967295 km. Kaistojen globaalien origojen ero on 1000 km. Siementiedosto voidaan määrätä projektikansioiden alla sijaitsevissa seed-kansioissa, mutta Topografikunnassa siementiedosto haetaan erillisestä common-hakemistosta. GeoGraphicsin karttahallinta Map Manager, näytönhallinta Display Manager ja tietokantatoimivuus vaativat projektin olemassaolon.

MicroStation SE:n ja MicroStation GeoGraphicsin välisen toimivuuden räätälöinnissä on mainittava seuraavat ympäristömuuttujat:
 
MS_TOPKDGN = d:/geog/geog3/dgn/ kuvatiedostojen hakemistopolku
TOPK_COMMON = c:/common kaikille työryhmille yhteiset tiedostot
MS_GEOPROJDIR = d:/geog suurikaavaisten projektien pääkansion sijainti
MS_GEOPROJNAME = geog3 projektin ja projektikansion nimi
MS_GEODBLOAD = 1 1: työympäristö tietokannasta
0: työympäristö export-tiedostosta
MS_GEODBCONNECT = 1 1: kiinnitytään tietokantaan
0: ei kiinnitytä tietokantaan
MS_GEODBLOGIN = geog3 sisäänkirjautumistunnus tietokantaan
MS_GEODBTYPE = ODBC;RIS automaattinen tietokantatyypin valinta projektia avattaessa
MS_USERPREF = $(MSDIR)config/user/geolinna3.upf käyttäjäasetusten tiedosto
MS_SYMBRSRC = $(TOPK_COMMON)/setup/*.rsc
MS_SYMBRSRC > $(TOPK_COMMON)/flb/topk.rsc		 symboliresurssitiedoston polku; viimeisimmän prioriteetti on suurin
MS_CELL = $(TOPK_COMMON)/cell/linnap.cel solukirjastojen hakupolku
MS_SEEDFILES = $(TOPK_COMMON)/seed/ hakupolku siementiedostoille
MS_DESIGNSEED = kkj3mm3d.dgn luotavan dgn-kuvatiedoston oletussiementiedosto
MS_MACRO = $(TOPK_COMMON)/macros/
MS_MACRO > $(MSADMIN)macros/		 makrot
MS_DEFCTBL = $(TOPK_COMMON)/ctb/linnake.tbl oletusväritaulu
MS_LINKTYPE = ODBC;RIS tietokantayhteys, jolla MicroStation yhdistää kuvatiedoston elementin tietokantatauluun; jos ei määritelty, oletuksena ORACLE
MS_DEF = d:/geog/geog3/dgn/ kuvatiedostojen hakupolku
ZTUBE_FEA_LISTFILE = c:\win32app\ingr\velho\cfg\ztube.fls ZTube:n MGE-kohteiden ohjaustiedosto
MS_MDLAPPS = $(MSADMIN)mdlapps/
MS_MDLAPPS > $(TOPK_COMMON)/mdlapps/		 mdl-sovellukset, esimerkiksi txtcell.ma, ztube.ma, tmodel.ma
TXTCELL_FEA_TABLE = feature txtcell-sovelluksen piirretaulun nimi
TXTCELL_FILE = c:/common/mdlapps/txtcell.txt txtcell-sovelluksen tekstitiedosto
_USTN_PROJECTNAME = default projektin konfigurointitiedosto *.pcf; nyt käytössä oletusasetukset, jotka eivät
ohita muualla tehtyjä asetuksia

Lisäksi kartoitustietokoneen projektikohtaisissa ucf-konfigurointitiedostoissa on oltava seuraavat asetukset stereokartoituskojetta varten. Koska PRO600-ohjelmistopaketista käytetään vain PROSD-ajuria, #:lla merkityt määrittelyt ovat tarpeettomia TopK:n suurikaavaisen tuotantoympäristössä:
 
#PRO_PROJSEEDS = $(PRO600)/projseed/ projektien siementiedostot
#PRO_PROJECTS = $(PRO600)/projects/ projektit
PRO_USERPREF = $(PRO600)/defaults/prefsv5.rsc käyttäjäasetukset sisältävä resurssitiedosto
#PRO_FKEYDIR = $(PRO600)/fkeys/ PROFKEY-toimintosovelluksen hakemisto
#PRO_FKEYMNU = $(PRO_FKEYDIR)/home.pmu PROFKEY:n oletustiedosto luotavien menuvalikoiden hierarkian määrittelyyn
PRO_COLORTBL = $(PRO600)/defaults/colors.tbl värimuunnostaulu COLORISS-laajennukselle
#PRO_GNDFILES = /user/ ORIMA-projektien oletushakemisto
#PRO_DGNSEEDS = $(PRO600)/dgnseed/ dgn-siementiedostot
#PRO_CELLS = $(PRO600)/library/ solukirjastojen oletushakemisto
#PRO_LIBRARIES = $(PRO600)/library/ PRO600-piirrekoodikirjastojen oletushakemisto
#PRO_FKEYFONT = 2 PROFKEY:n fonttimääritys
MS_DGNAPPS > prosd  PROSD-ajuri lisätään dgn-tiedoston
avauksen yhteydessä käynnistettäviin mdl-sovelluksiin

PROSD-ajuria asennettaessa pro600.cfg –tiedosto kopioituu hakemistoon C: \ Win32app \ ustation \ config \ appl. Siinä määritellään hakemistot PRO600-mdl-sovelluksille, help-sovellukselle ja käyttäjäasetusten resurssitiedosto. Asennuksessa hakemistoon C: \ Win32app \ ustation \ config \ user kopioituu tiedosto prosd.ucf, joka antaa MicroStationille prosd-ajurin ja väritaulun COLORISS-laajennusta varten. Lisäksi sen avulla voidaan yksinään käynnistää GeoGraphics geograph.ucf-oletustilassa, mutta vastaavat asetukset on sisällytetty TopK:n omiin ucf-tiedostoihin.

PROSD:n räätälöinnissä mainittakoon seuraavat komennot:
 
SD PREFERENCES käyttäjäasetusten avaaminen
SET STEREOPLOTTER TOGGLE stereoplotteri nousee off-line-tilasta on-line-tilaan mittamerkin tai hiiren liikuttelusta
SD DRIVE [X,Y,[Z]] plotteri automaattisesti on-line ja mittamerkki XYZ-maastopisteeseen
SD DRIVE plotteri ajaa hiiren XY-pisteeseen, Z säilyy
SD DRIVE + hiirellä tartuttu piste plotteri ajaa tartuttuun XYZ-pisteeseen; tärkeimpiä toimintoja, koska näin voidaan vaivattomasti jatkaa ja editoida käyriä yms.
SET XYZP TOGGLE koordinaatinäyttö päälle ja pois
SET TRACKING ON panorointi / näytön keskistys, kun on liikuttu kynnysarvoa kauemmaksi näytön keskeltä; kun tätä käytetään on hyvä laittaa PRO600 valintaikkunaan asetukset Keep cursor in the working view – enabled (mittamerkki pysyy MicroStationin yhdessä työskentelyikkunassa) ja Auto expand clipping planes – enabled (PROSD kasvattaa automaattisesti MicroStationin näytönsyvyyttä 10%, kun näytönsyvyys ylittyy)
SET PANTRIGGER [%-arvo] panoroinnin päällelaukaisu prosentteina työskentelyikkunan sisään mahtuvan ympyrän säteestä
SD VROTATE KAPPA näytön vaaka-akseli stereokannan suuntaiseksi; tehdään aina myös automaattisesti, kun ensimmäinen on-line yhteys muodostuu plotteriin
START PROFILE ELEMENT aloitetaan dgn-tiedoston viivan tai murtoviivan mukainen profiilimittaus; esimerkiksi valmiin viivamaton mukaisesti
START PROFILE POINTS annetaan kaksi pistettä, joiden väliin digitoidaan profiiliviiva;
plotterin liike profiililla voidaan, kuten edellisessäkin komennossa, valita korkeussuunnassa tasoksi tai päätepisteet yhdistäväksi suoraksi


7.1 Access-tietokanta ja export-tiedosto

Topografikunnan suurikaavaisen kartan työryhmässä BC3-koje ja digitaalinen ESPA-työasema toimivat export-tiedostoilla ja tavallinen työasema sisältää varsinaisen Microsoft Access 97 -tietokannan, josta export-tiedostot päivitetään muihin työasemiin. Syynä järjestelyyn on päällekkäisyyksien ehkäiseminen. On turvallisinta, kun on vain yksi tietokanta ja muutokset tehdään siihen. Lisäksi nykyisillä työtavoilla muihin tietokoneisiin ei välttämättä tarvita varsinaista tietokantaa. KIRAVE-projektin ominaisuustiedot on laitettu Microsoft SQL Server –tietokantaan. Molempiin tietokantoihin liitytään Microsoftin ODBC-ohjelmointiympäristön kautta. ODBC eli Open Database Connectivity on laajalti käytetty sovellusohjelmointikäyttöliittymä SQL-tiedonsaatiin tietokannoista. Tietokantoja käyttävät sovellukset, nyt siis GeoGraphics, kutsuvat kutakin tietokantaa varten luotua ajuria, mikä mahdollistaa sovellusten riippumattomuuden varsinaisista tietokannoista ja vain niille ominaisista kyselyistä.

ODBC-tietokantayhteyden muodostaminen Accessiin tapahtuu Windows NT:n Control Paneelista paikasta Data Sources (ODBC). Jos tietokantayhteys halutaan vain asentajalle, valitaan User DSN, jos taas muillekin käyttäjille, System DSN. Kohdasta Add lisätään listaan Microsoft Access Driver. Kohdasta Set Advanced Options voidaan asettaa muun muassa käyttäjätunnus, salasana ja tietokannan avaus vain lukua varten. Huomaa, että tietokannan nimi ei saa olla valmiina listassa oleva nimi. Lopuksi valitaan Create eli luodaan tyhjä tietokanta. Tarkista tietokannan näkyminen joko User DSN tai System DSN –listassa. Katso kuvat 21 ja 22.

Kuvat 21 ja 22: Access-tietokannan ja ODBC-yhteyden luominen

Nyt on siis olemassa tietokanta ja siihen ODBC-yhteys. Seuraavaksi luodaan GeoGraphics projekti tietokantatauluineen. Avataan mikä tahansa dgn-tiedosto ja PROJECT \ WIZARD \ CREATE PROJECT ja annetaan projektihakemisto. Siementiedostoksi valitaan esimerkiksi C: \ COMMON \ SEED \ KKJ3MM3D.DGN. Tietokantayhteydeksi otetaan ODBC ja tietokannan nimeksi edellä luotu geog3 ja painetaan lopuksi Create.  GeoGraphics luo nyt hakemistorakenteen. Valikoi aukeavasta ikkunasta karttojen rekisteröinti ja karttojen nimien tarkistus, kuva 23.

Kuva 23: Karttojen rekisteröinti ja karttojen nimien tarkistus

Sitten luodaan kategoriat, uudelleenrekisteröidään kartat ja valitaan indeksitiedosto karttojen sheippien talletukseen.

Kuva 24: Kategorioiden luonti, karttalehtien uudelleenrekisteröinti ja indeksitiedosto

Kopioidaan vaikkapa Windows NT Explorerilla kohderyhmätiedosto kategoriat.fgr kansioon GEOG3 \ FEA ja valmiit dgn-tiedostot sekä to_kat.bat ja to_dgn.bat hakemistoineen GEOG3 \ DGN alle. Ajetaan to_kat.bat, joka muuttaa dgn:n nimen kategorioittain ja mahdollistaa kategorioiden muodostamisen. Valitaan saadut tiedostot listaan.
rename *_ko.dgn *.ko
rename *_ka.dgn *.ka
rename *_ku.dgn *.ku
rename *_jo.dgn *.jo
rename *_lu.dgn *.lu

Kuva 25: Valmiiden dgn-tiedostojen valinta

Kategorioiden luonnista pitäisi tulla näkyviin seuraava teksti:

Kuva 26: Kategorioiden luonti

Ajetaan lopuksi vielä to_dgn.bat, joka muuttaa dgn-tiedostot dgn-päätteisiksi:
rename *_ko.ko *.dgn
rename *_ka.ka *.dgn
rename *_ku.ku *.dgn
rename *_jo.jo *.dgn
rename *_lu.lu *.dgn

Jotta luotava tietokanta saadaan samanlaiseksi kuin jo olemassa olevat työryhmän muut Access-tietokannat, osa tauluista on exportoitava uuteen tietokantaan. Avataan vanha tietokanta, aktivoidaan siirrettävä taulu, valitaan Accessissä FILE \ EXPORT \ ja talletetaan uuteen tietokantaan korvaamalla vanhan samannimisen taulun. Näin tehdään tauluille category, feature, maps, mscatalog, ugcategory, ugcategory1, ugcommand, ugfeature ja ugmap.

Kuva 27: Tietokantataulun vieminen uuteen tietokantaan

Projektin luonnin yhteydessä muodostuu automaattisesti järjestelmätaulut category, feature, maps, mscatalog, msforms, ugcategory, ugcommand, ugfeature, ugjoin_cat, ugmap ja ugtable_cat. Ug-alkuiset taulut ovat MGE-toimivuutta varten. Category ja ugcategory, feature ja ugfeature sekä maps ja ugmap ovat linkitetty toisiinsa yksi-yhteen relaatioilla. Taulun ugcategory CATEGORY attribuutti on vierasavain categoryn MSLINK attribuuttiin, joka yksilöi kategorian numeron. Category taulu sisältää myös attribuutit CNAME (kategorian nimi), INDEXNAME (indeksitiedoston nimi) ja INDEXLEVEL (indeksitiedoston tasot eri kategorioille). Ugcategory taulusta mainittakoon attribuutti DGNFEX, joka kertoo kategorian tunnuksen. Kartan piirtämisen kannalta ”tärkein” taulu on feature. Siinä on pääavaimena jälleen MSLINK attribuutti, joka yksilöi jokaisen karttaelementin. Lisäksi feature sisältää attribuutit FCODE (kohdekoodi), FNAME (kohteen nimi), CATEGORY (kohteen kategoria), TABLENAME (ominaisuustaulun nimi), FLEVEL (kohteen taso) sekä kohteen karttasymbolin graafiset ominaisuudet. Maps taulu sisältää attribuutit MSLINK (pääavain), CATEGORY ja MAPNAME (kartan nimi). Ugmap sisältää vierasavaimen MAPID tauluun maps. GeoGraphics olettaa, että jokainen taulu, joka on linkitetty graafiseen elementtiin, sisältää attribuutit MSLINK ja MAPID. MSLINK on pääavain ja se yksilöi jokaiselle taulun riville oman arvonsa. MAPID on sama kaikille tietyn kartan kohteille. Ugcommand taulu sisältää kohteisiin liittyvät komennot. MSLINK kertoo kohteen numeron, CNAME kertoo komennoksi esimerkiksi AUTOPLACE ja KEYINCMD kertoo komentoikkunan käskyn. Taulu mscatalog määrittelee, mitä tauluja GeoGraphicsilla on käytössä. TABLENAME on komposiittipääavain ja nimeää graafiseen tietoon liityvät tietokantataulut. ENTITYNUM puolestaan on komposiittipääavain ja kertoo taulun numeron. Ugtable_cat taulu sisältää projektiin liittyvien taulujen nimet. TNAME kertoo taulun nimen, PKEY pääavaimen grafiikkaan liittyvälle taululle (yleensä MSLINK), DESCR kuvailee taulun, TALIAS kertoo SQL:n select-lauseita varten taululle mahdollisesti luodun lisänimen ja USTN kertoo taulun linkitetyn grafiikkaan ja listatun mscatalog tauluun. Ugjoin_cat sisältää tiedon kahden taulun välisistä liitoksista. Käyttäjä voi luoda omia attribuuttitaulujaan, kunhan ne sisältävät sarakkeet MSLINK ja MAPID.

Export-tiedosto on ASCII-muotoinen tiedosto, joka sisältää kaikki projektitietokannan tiedot, mutta ei käyttäjän luomia omia tauluja. Export-tiedoston avulla toimiminen on nopeampaa, mutta kyselyt, teemoitus ja tietokannan muutos eivät sillä onnistu. Export-tiedosto tehdään seuraavasti: Ei avata projektia suoraan, vaan project setup. Asetetaan tietokannan parametrit ja painetaan export.
 

7.2 Karttahallinta Map Manager

Map Manager eli karttahallinta -toiminto on tarkoitettu helpottamaan useiden samaan projektiin liittyvien referenssitiedostojen käsittelyä ja on oikeastaan laajennus MicroStationin referenssitiedostokäsitteelle. Useimmat GeoGraphicsin toiminnot voidaan suorittaa myös referenssitiedostoille. Vain jos graafista elementtiä muutetaan tai lisätään tietokantalinkkejä, on toimittava master-tiedostolla. Projektin yleiskarttana (Key View), jolla ehdokaskarttoja valitaan joko referenssiksi tai masteriksi, toimii suurikaavaisessa työryhmässä kyseistä kartastokoordinaatiston projektiokaistaa kuvaava piirtotiedosto vicinity.dgn. Yleiskartta aukeaa näkymään kahdeksan. Alueen varsinainen geometrinen tunnistaminen tehdään index.dgn –tiedostolla, joka on mainittu myös Access-tietokannassa. Vicinity- ja index-tiedostot on joko kopioitava tai luotava projektin idx-hakemistoon. MGE:n kanssa käytetyt vastaavat tiedostot käyvät sellaisenaan.

Karttahallinta käynnistyy projektin käynnistämisen jälkeen MicroStationin valikosta UTILITIES \ MAP MANAGER. Esiin tulee kaksi ikkunaa, joista suurempi sisältää kuvatiedostolistan ja kiinnitys-, irroitus-, master- ja seamless-toiminnot. Pienemmästä valitaan karttojen haun soveltamistapa: piste, yleiskartan näkymä, monikulmio eli shape, aita tai kaikki projektin kuvatiedostot. Lisäksi karttahallinnan käynnistäminen tuo yleiskarttaan kyseiseen dgn-tiedostoon liittyvän indeksitiedoston rajakuvion eli shapen. Esimerkiksi yleiskartan näkymällä voidaan suurinpiirtein kohdentaa haluttu alue, sitten aktivoidaan yleiskarttaikkuna ja alueen kartat tulevat kuvatiedostolistaan.

Seamless-toiminto avaa saumattomasti ilman karttahallinnan jatkuvaa availua ne karttalehdet, joiden alueella käyttäjä kulloinkin liikkuu. Tyypillisesti suurikaavaisen työryhmän alueet ovat niin pieniä, ettei samaa kategoriaa ole jaettu useampiin lehtiin, kuten esimerkiksi kaupunkien lehtijaossa. Seamless-toiminto jää siten vähemmälle käytölle.

Indeksitiedostoja voidaan tehdä GeoGraphicsin projektiopastajan ja projektiasetusten kautta sekä manuaalisesti. Viimeksi mainitussa tehdään rajat manuaalisesti siementiedoston kopioon PLACE BLOCK –työkalulla tai kopioimalla, siirtämällä ja venyttämällä olemassaolevasta. Accessin MAPS-tauluun käydään lisäämässä manuaalisesti uuden alueen nimet kategorioittain.
 

7.3 Näytönhallinta Display Manager ja kohdehallinta Feature Manager

GeoGraphics ei rajoita näkymiä kategorioiden asettamiin raameihin, vaan käyttäjä voi valita eri kategorioista haluamansa yhdistelmän karttakohteita. Jos valitaan tasonäyttö, kaikki ne tasot esitetään, joilta kohteita on valittu. Kohdenäyttö tarkoittaa vain valittujen kohteiden näyttämistä. Käyttäjä voi tehdä omia kohderyhmiään valikosta SETTINGS \ FEATURE GROUPS. Työkalupaletissa FEATURES on LIST FEATURES –työkalu, jolla saadaan kohteen nimi, koodi ja kategoria. Graafisella kohteella voi olla useita kohdemäärityksiä. Esimerkiksi hautausmaan reuna ja kiviaita voivat osua päällekkäin. Jos samaan elementtiin liittyy useita kohdetyyppejä, kohteen prioriteetti ratkaisee esitystavan. Yhteen elementtiin kuuluvien kohteiden täytyy edustaa samaa kategoriaa, minkä voi tosin kiertää omalla kohderyhmätiedostolla.

Käyttökohteita omille kohderyhmille voisivat olla turhien kohteiden poisto ortokuvan korkeusmallin luonnissa, maanalaisten johtoyhteyksien kartta, karsittu suurikaavainen kartta ortokuvapohjalla, jolloin esimerkiksi metsän, kaislikon ja kallion symbolit ja muiden kuvasta näkyvien kohteiden karttamerkit voisi poistaa. Myös teemakartat vaativat omien kohderyhmien tekoa.

Kun kohdetta aletaan piirtää, käynnistetään kohdehallinta, valitaan kategoria ja sitten tuplaklikataan kohdetta. Piirtoon tarvittava toiminnallisuus tulee Access-tietokannasta ugcommand-taulusta ja näkyy kentässä Active Command, kuva 28. Kohteen valinnan jälkeen aloitetaan piirtäminen BC3-kojeessa.

Kuva 28: Kohteen piirtäminen


7.4 Karttageometrian korjaus Topology Cleanup

Topologia tarkoittaa karttakohteiden välistä geometrista liittymistä toisiinsa. Karttakohteiden välisiä suhteita ovat esimerkiksi vierekkäisyys, yhdistävyys ja sisältyvyys. Monikulmioille on kolme topologian määrittelevää peruskomponenttia: aluekeskipiste, rajaviiva ja alue. Aluekeskipiste on pistemäinen kohde, joka voi olla nollapituinen viiva, solu, merkkijono tai merkkisolmu. Aluekeskipiste yksilöi aluemaisen kohteen ja toimii linkkinä tietokantaan. Jos alueella on useampi aluekeskipiste, niiden on osoitettava samaan tietokannan tietueeseen. Alueella on oltava aluekeskipiste tai muutoin se on shape. Rajaviiva on ei-sulkeutuva murtoviiva, joka erottaa toisistaan kaksi aluetta tai alueen ympäröivästä ”tyhjyydestä”. Rajaviivat muodostavat yleensä sulkeutuvia verkkoja. Alue on suljettu elementti tai monikulmio. Rajaviivojen muodostamasta verkostosta voidaan muodostaa alueita, kunhan: a) rajaviivat on katkaistu leikkauspisteissä, b) alueet ovat suljettuja, c) vierekkäisillä alueilla on vain yksi yhteinen rajaviiva eli päällekkäisiä rajaviivoja ei ole ja d) jokaisella monikulmiolla on yksi aluekeskipiste. Jos käytetään todellisia alue-elementtejä, kuten simple tai complex shape, aluekeskipiste ei ole tarpeen ja tietokantalinkitys on suoraan alue-elementtiin.

Karttageometrian korjaus on kokoelma työvaiheita, jotka on oltava suoritettuna ennen topologian luomista. Työkalut ovat:
 - etsi päällekkäiset viivat
 - etsi samankaltaiset viivat
 - etsi viivanpätkät
 - ohenna elementti
 - jaa viivamaiset elementit
 - etsi aukot
 - etsi ulkonemat
 - sateenkaarimaskaus
Esimerkiksi ”etsi päällekkäiset viivat” tarjoaa yhdistämismahdollisuuden loogisesti samaan viivaan liittyvien ominaisuuksien yhdistämiseksi. Toinen hyvä työkalu on ”jaa viivamaiset elementit”. Sen avulla voidaan ainakin yrittää kiertää MicroStation maailmassa tuttua 101:n taitepisteen sääntöä, jonka jälkeen viiva muuttuu complex chainiksi. Esimerkiksi viettoviiva voi ”nollata” taitepisteiden laskun. ”Aukkojen ja ulkonemien etsiminen” ovat etenkin oikolukuvaiheessa käytettyjä työkaluja.
 

7.5 Muut GeoGraphicsin kanssa käytettävät sovellukset ja ohjelmistot

Vektorikarttojen tulostaminen rasteripohjan päällä on tehty Intergraphin IRAS/C-ohjelmistolla. Tavallisia vektoritulosteita on tehty Intergraphin IPLOT-ohjelmistolla. Ztube-mdl-sovelluksella BC3-kojeella tehtyihin korkeuskäyriin tai rantaviivaan on tehty Z-tasoitus. BC3:n jäljiltä korkeuskäyrät eivät välttämättä ole täsmälleen tasametrikorossa, mutta Ztubella voidaan tarkistaa korkeuspoikkeamia tai pakottaa aktiivinen viiva tiettyyn korkoon. Ztubesta on myös eräajoversio koko dgn-tiedoston korkojen käsittelyyn, jolloin voidaan rajata käsittelyä MGE- ja GeoGraphics-koodin mukaan. Puutteena Ztubelle on se, ettei se toimi complex chainillä. TerraModeler ohjelmistoa käytetään korkeusmallin tekemiseen. Korkeusmallin avulla on helposti nähtävissä mahdolliset karkeat korkeusvirheet esimerkiksi kadun reunan pyöristyksissä. Lisäksi maastossa tasolle mitatut tarkistusmittaukset lasketaan TerraModelerin piste-pinnalle työkalulla maastomallin pintaan; siinä suhteessa tarkistusmittaus ei ole korkeuskoordinaatin osalta aivan alkuperäisen veroista. Maastomittauksia tuodaan tuotantojärjestelmään TerraSurvey ja 3D-system Oy:n 3D-Win-ohjelmistojen avulla. Mikäli halutaan tuoda esimerkiksi maastossa paperille piirrettyä täydennysaineistoa, käytettävissä on Summagraphics MGPS digitointipöytä. Paperikartta voidaan myös skannata Contex FSC 6040 Chroma –skannerilla ja digitoida MicroStationilla.

Jos täydennetään vanhaa suurikaavaista karttaa, törmätään ns. fonttiongelmaan. Aiemmin käytettiin fontteja, viivoja ja customs lineja. Fontin origo, tai siis piste, josta koordinaatit saadaan, ei ole yksikäsitteinen. Sen sijaan soluilla eli celleillä toimittaessa tätä ongelmaa ei ole. Vanhat fontit on muutettava celleiksi ja tämä tehdään Txtcell-mdl-sovelluksella, jossa on vastaavuustaulu muunnokselle. Siirtymä (x, y) tekstielementin ja solun origojen välillä annetaan symbolikohtaisesti. Siirtymä on mittakaavaan sidottu. Tekstielementtien tuhoaminen ja siirtäminen toiselle tasolle onnistuvat myös. Tekstejä eli vähintään kahdesta fontista koostuvia kohteita ei muuteta. Mikäli kohteessa on käyttäjän tekemiä linkkejä, ne kopioidaan solulle.

Ennen GeoGraphicsia käytössä olleesta MGE-ohjelmistoperheestä on vielä käytössä ohjelmanosia. Suurikaavaiselle kartalle tärkein lienee MGE Projection Manager ja sen Map Convert –toiminto, jolla toteutetaan KKJ-YKJ-muunnokset sekä paikallisten aineistojen tuonti järjestelmään.
 

8. Maastotyöt ja oikoluku

Stereokartoituksen jälkeen tehtävien maastotöiden tarkoituksena on tukea niitä stereomittauksia, jotka eivät luotettavasti olisi onnistuneet. Tyypillisesti alueesta otetaan 1:1000-karttapiirros, jonka avulla maasto käydään läpi ja tehdään tarkistukset. Liikkumavälineenä linnakkeilla voi olla mönkijä tai auto, mantereen alueilla auto.

Usein on tullut kartoitettua polkuja tai ajouria, jotka paikanpäällä ovat luokitukseensa nähden liian pieniä. Niinpä niitä saatetaan jättää pois. Lentokenttäalueilla saatetaan mitata lentokentän lähestymisvaloja. Tärkeiden kohteiden suojaamiseksi tehtyjen linnoitteiden maanalainen osa yleensä ”kuultaa” kuvalta, mutta paikanpäällä sekin voidaan vielä varmistaa. Suurimpana työsarkana lienee kuitenkin kuvilla näkymättömien kohteiden mittaus ja kuvauksen jälkeen tapahtuneiden muutosten rekisteröinti. Joskus paikanpäällä saatetaan myös törmätä puolustusvoimien urakoitsijaan, jolta lupien jälkeen saadaan mittausaineistoa, esimerkiksi rakennettavan aidan osalta. Mittaustapoja ovat takymetrimittaus, reaalinen 2-vastaanottimen GPS-mittaus, radiokorjattu 1-vastaanottimen GPS lähinnä kuviorajamittauksiin sekä prisma-mittaunauhamittauksin.

Oikolukuvaiheessa tehdään lähinnä kappaleessa 7.4 mainittuja vektoripiirroksen siistimisiä sekä yhdistetään alkuperäinen stereomittaus ja maastomittaus yhdeksi kartaksi. Korkeusmalli tekemällä voidaan kontrolloida 3D-mittauksen laatua ja etsiä karkeita virheitä. Lisäksi tasomittaukset voidaan suurin piirtein saattaa maanpintaan.
 

9. Kartoitusjärjestelmän kehittäminen

Tärkeimpiä tulevaisuuden valintoja on, otetaanko pelkän graafisen kartan rinnalle myös ominaisuustietoja. Tosin kyseiset tiedot ovat parhaiten paikan päällä muutettavia, kuten esimerkiksi rakennustarkastusten päivämäärien kirjaaminen järjestelmään. Toisaalta kaikkea ominaisuustiedon ylläpitoa ei voi eikä saa laittaa yhden laitoksen yksinoikeudeksi. Nykytilanteessakin on kuitenkin kannattavaa asentaa KIRAVE-järjestelmä työryhmän tietokoneisiin tukemaan kartan piirtoa. Vaihtoehtoinen tapa olisi laajentaa Access-tietokannan käyttäjätauluja. Jos ominaisuustietojen käyttöön siirrytään exportit eivät enää riitä; luodaan jokaiseen työasemaan Access-tietokanta, mutta vain yhteen kirjoitusoikeus. Topologian liittäminen ja SQL-kyselyjen todellinen hyötykäyttö ovat myös näköpiirissä.

Suurikaavaisen kartan rinnalle on ehdotettu myös virtuaalimallityyppisiä ratkaisuja rajoitettuun käyttöön, esimerkiksi simulointikoulutukseen. Suurikaavainen kartta sopivasti laajennettuna tarjoaisi tähän pohjan.

BC3:n rinnalla toimivan ESPA-työaseman toiminnallisuutta voitaisiin hyödyntää skannaamalla BC3:lla kartoitettuja analogiakuvia ja tekemällä suurikaavainen digitaalinen ortokuvamosaiikki. Käytännössä sisäisen orientoinnin havainnot tehtäisiin uudestaan ja tunnettujen maastopisteiden (liitospisteilläkin koordinaatit) kuvahavaintotiedosto muunnettaisiin ESPAA varten, käytettäisiin BC3:lla jo tehtyä maastomallia ja tehtäisiin orto-oikaisu ja mosaikointi.

BC3:een saatavilla oleva COLORISS-vektori-injektointi olisi hyvä lisä, mutta kalleudessaan pois suljettu vaihtoehto. Kartoitustietokoneen ruudulla oleva ortokuvatausta voisi helpottaa operaattoria saman suuntaisesti.
 

Lähteet:

Centroid, 2001, MicroStation GeoGraphics harjoitusopas, Centroid Oy, 55 s.

Fotogrammetrian ja kaukokartoituksen seura, 1993, Ohjeet tarkan fotogrammetrisen kartoitusmittauksen suorittamista varten, uudistettu, toinen painos, Suomen Kuntaliitto, 14 s.

Haljala, 1993, Ohjelmaseloste MMH 850 sädekimppualuetasoitus, Maanmittauslaitos, 12 s.

Hinsken L., 1999, ORIMA, Orientation Management Software, User’s Guide, 350 s.

Kaavan pohjakartta, 1997, Karttakohdemalli, käsikirja karttakohteiden mallinnuksesta ja esitystavasta suurimittakaavaisissa kartoissa, Maanmittauslaitoksen julkaisuja n:o 85, 170 s.

Kaavoitusmittausohjeet, 1984, Maanmittaushallituksen julkaisu n:o 49, Maanmittaushallituksen karttapaino, Helsinki, 107 s.

KIRAVE, 2000, Katselukäyttäjän opas, Puolustushallinnon rakennuslaitos

Kraus K., 1993, Photogrammetry, Volume 1, Fundamentals and Standard Processes, 4 th Edition, Ferd. Dümmlers Verlag, 397 s.

Lampinen K., 1991, Diplomityö, Paikkatietojärjestelmät osana puolustusvoimien johtamisjärjestelmää, Tampereen teknillinen korkeakoulu, Tietotekniikan osasto, 59 s.

Leica, 1995, PROSD Driver for MicroStation V5, User’s Guide, TE Release 2.0, 43 s.

Moffitt F. H., Mikhail E. M., 1980, Photogrammetry, 3 rd Edition, Harper & Row, 648 s.

Schwidefsky K., Ackermann F., Fotogrammetria, Perusteita, menetelmiä ja sovellutuksia, Otakustantamo, Otaniemi, 1978, 384 s.