Ostin veneen ja siinä oli mukana GPS-paikannin. Kun minulla on tietokone, niin ajattelin rakentaa syteemin, jossa tietokoneella voisi suunnitella reitin ja siirtää sen GPS:n muistiin. Ongelma on kuitenkin siinä, että en löydä Perämerelle digitaalista karttaa. Kartan voi kyllä skannata paperikartoista, mutta olisko kellään tietoa helpommasta eli kai jostain löytyy valmis digitaalinen kartta??
Digitaalinen kartta
Eepi
333945
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 33
Vanhimmat
Jaa-a, enpä todellakaan tiedä, onko perämerestä saatavissa numeerista kartta-aineistoa, ainakaan sellaista, mistä olisi navigointiin jotain apua. Paikalliset varmaan tietävät.
Sen sijaan suhtaudun ihaillen ajatukseesi, että saisit skannatusta karttakuvasta irti oikeat lat-long koordinaatit projektion ominaisuudet huomioiden.
Tosin olen kuullut, että markkinoilla on ohjelmia tuota hommaa varten. Siltikin lopputuloksen luotettavuus edellyttää käyttäjältä osaamista.
Varmaan mielenkiintoinen harrastusmenetelmä opiskella karttaprojektio-oppia, mutta en minä kyllä lähtisi omaa venettäni riskeeraamaan ja ajelemaan tuolla tavoin johdettujen reittipisteiden avulla pitkin perämeren ulapoita, missä riittää sekä kartoitettuja että kartoittamattomia matalikoita ja mahdollisuudet muuhun paikannuskontrolliin ovat vähäiset.
Kunnollisella karttaohjelmalla saa omatkin skannatut kartat just eikä melkein.
Skannattu karttalehti avataan kalibrointiohjelmaan, valitaan oikea koordinaatisto (Finnish Hayford) ja merkataan vähintään kaksi tunnettua pistettä esim. lat&long viivojen risteykset. Kun nuo pisteet on talletettu voi SeaClearissa vielä hienosäätää kaikki lat&long-viivat kohdalleen.
Itse olen käyttänyt ko. systeemiä vuosia, suosittelen.
www.seaclear.com
Tarkoitit varmaankin tätä:
http://www.sping.com/seaclear/
Kukaan ei käske ajamaan tyhmästi läppääriin ja/tai gps:än tuijottaen, vaikka sellaiset veneessä olisikin.
Minä puolestani ihailen tapaasi kommentoida asiaa josta et selvästikään tiedä mitään käytännön tasolla. Karttojen skannaus ja kalibrointi onnistuu kyllä sopivilla ohjelmilla, eikä siihen vaadita mitään korkeampaa matematiikkaa. Sopivien pisteiden valinta ja niiden koordinaattien kertominen ohjelmalle riittää.
Ihailen upeaa itsevarmuuttasi lausua "josta et mitään tiedä käytännön tasolla".
Tämä foorumi nyt ei ole mikään oikea paikka kehuskella yksittäisten henkilöiden sen paremmin teoreettisia kuin käytännön taitoja. Eikä se ole tarkoituksenikaan. Seurailen palstaa siinä mielessä että voisin paremmin ymmärtää veneilykansan ajatuksenjuoksua. Ja joskus heitän pienen täkysen veteen...
Asiasta kun sattuu olemaan ihan käytännön kokemusta, tosin ei Perämeren osalta vaan yleensä, niin on ihan pakko kommentoida. Suotavaa olisi, jos kuulopuheitten perusteella ei turhia mielikuvia leviteltäisi. Kehoittaisin ensin vaikkapa kokeilemaan ohjelmien käyttöä ja heittämään sitten mutu-kommentteja. 'Olen kuullut'-tyylin lausahduksista ei juuri muille iloa ole.
Karttaprojektioita ei juuri tarvitse opetella, kun tietää, että Suomen merikartat käyttävät datuminna Finnish Hayfordia eli KKJ:tä, koordinaattien esitysmuoto on asteina ja minuutin desimaaliosina. Uusien ns. sinisten merikarttojen datumina tule olemaan WGS84. Tämä tieto riittää karttaohjelmille karttojen kalibrointivaiheessa.
Paperikarttojen saamisessa karttaohjelmalle (esim. OziExplorer, SeaClear yms.) kalibrointi ja koordinaattien tarkkuus on pienimpiä ongelmia. Olen itse skannannut paperikarttoja A4-skannerilla, yhdistänyt palaset Pain Shop Prolla ja siirtänyt Oziin. Tarkkuus on koordinaattiviivojen risteyskohtien perusteella suoritetun kalibroinnin jälkeen taatusti parempi kuin parikartoista perinteisten menetelmien avulla luetuissa koordinaattitiedoissa.
Työtä tietenkin valmisteluissa on jonkin verran ja kyllä jokaisen ohjelman käyttö vaatii aina opettelua. Kertaalleen huolellisesti tehty kartta-aineisto palvelee käyttäjäänsä pitkään riippumatta siitä, onko kartan tiedot suoraan numeerisesta ainestosta vai paperikartasta skannattu.
Tietysti pitää miettiä, onko työmäärän suhteen järkevää yleensäkään siirtää karttoja tietokoneelle. Itsekin olen merkannut käytössä oleviin paperikarttoihin mm. Oravi-Joensuu välille muutaman kymmnentä oleellista reittipistettä, jotka löytyvät myös GPS:n muistista. Tarkkuus on tässäkin tapauksessa aivan riittävä, jos pitää silmänsä auki eikä tuijota pelkästään GPS:n näyttöä.
Termi "kartan kalibrointi" on valitettavasti humpuukia.
Koska tarkoituksena on palauttaa tasopinnalle projisoidusta kuvasta pallopintaa kuvaavat pallokoordinaatit Latitudi ja Longitudi, tulee tietää karttaprojektio.
No suomalaisilla merikartoilla se on aina pitkittäinen lieriöprojektio eli Mercator-projektio, mutta tulee olla varovainen mmm. ruotsalaisten karttojen kanssa. Niissä esiintyy myös poikittaista lieriöprojektiota, joka periaatteessa sama kuin suomalaisillla maastokartoilla.
Sitten kun Mercator-projektio on tunnistettu, pitää tunnistaa myös projektion leikkaava luonne, mitä paralleelipiiriä pitkin lieriö leikkaa pallopinnan, termi on keskiparalleeli. Keskiparalleeli on ilmoitettu suomalaisissa kartoissa, mutta osaavatko nämä teidän käyttämänne digitointiohjelmat sitä käyttäjältä kysyä, sitä en tiedä.
Koordinaattijärjestelmällä, eli Datumilla ei ole tässä ensimmäisessä työvaiheessa, kun tasolta mitatuista suorakulmaista kuvakoordinaateista siirrytään Lat-Long pallokoordinaatistoon, höykäsen pölähtävää merkitystä. Datum- määrittelyyn sisältyvän vertausellipsoidin dimensioilla on teoreettisesti ottaen merkitystä, mutta vaikutus on vähemmän kuin mm/kilometriä kohden.
Sen jälkeen kun karttaprojektion kuvaus on saatu hallintaan edellämainituilla tiedoilla, tulisi vielä suorittaa kalibrointi siinä mielessä, että paperi, jolle kartta on painettu, on saattanut kutistua, tai skanneri tuottaa kutistuneen (affiinisen kuvan).
Vasta sitten, kun halutut kartalta mitatut pisteet on edellä kuvattujen perustietojen avulla muunnettu Lat-long koordinaateiksi, kysytään, että missähän Datumissa nämä koordinaatit ovat. Eli se ohjelmisto, joka navigointitilanteessa suorittaa GPS-paikannustuloksen ja näiden reittipisteiden keskinäisen vertailun, tarvitsee tuon Datum-tiedon. Että onnea matkaan vaan teille kaikille, jotka tälla tavoin skannatuilla reittipistetiedostoilla navigoitte. Maakravuilla on tapana sanoa silloin kun mielettömän tuntuiseen yritykseen ryhtyvät "tuurillahan ne laivatkin seilaa".
Itse olen lukuisia eri kertoja joutunut tilanteeseen, missä olen joutunut syöttämään reittisuunnitelman koordinaattipisteinä johonkin navigointilaitteeseen. Huolimatta siitä, että edellä kuvaamani teorian ja käytännön tunnenkin perinpohjaisesti, olen aina näissä tilanteissä käyttänyt merenkulkuharppia, kirjoittanut paperille reittipistetiedoston, tarkistanut sen moneen kertaan, ja silti lähetynyt jokaista käännöstä reittiä pitkin edetessäni sydän kylmänä ja merikartta käsillä. Tosin en ole amattimerenkulkija, mutta en ole kummoinen veneilijäkään.
En kiistä ettetkö ehkä osaisikin asian taustalla olevaa teoriaa. Selostuksestasi päätellen varmasti osaatkin.
Puhumme nyt kuitenkin valmiiden karttojen skannaamisesta digitaaliseen muotoon ja näin aikaan saadun kuvatiedoston kalibroinnista kartaksi. Kartan tekijä on siis miettinyt jo projektiot ja koordinaatistot meille valmiiksi. Operaatiossa ei todellakaan tarvitse tietää mitään muuta, kuin mikä on käytössä oleva karttajärjestelmä. Tämän jälkeen valitaan kartalta jokin piste, mieluiten lat/long-risteyskohta, ja kerrotaan karttaohjelmalle tuon kuvapisteen koordinaatit maastossa. Toisin sanoen "maskataan" koordinaatit kuvamatriisin päälle. Näitä pisteitä lisätään tarpeen mukaan, vähintäänkin 4-5 kpl eri puolille karttaa, kunnes kartalta satunnaisesti valitun pisteen koordinaatit alkavat osumaan oikeaan.
Tällä tavalla (huolellisesti) valmistetun kartan tarkkuus on GPS:n tarkkuus huomioon ottaen aivan riittävä. Tarkkuus vastannee vähintäänkin nopeata "manuaalista" paikan määritystä merikortista GPS:n antamien koordinaattien perusteella.
Usko tai älä, en jaksa enempää asiasta vääntää.
Kuten nimimerkkinikin jo kertoo, minä en usko mihinkään tässä asiassa, sattuneesta syystä minä tiedän miten nämä asiat ovat.
Mutta sallin toki periaatteen, että kukin tulkoon uskossaan autuaaksi. Toivottavasti tämä vaan ei tapahdu navigointivirheen vakavana seurannaisvaikutuksena.
piti kirjoittamani
www.seaclear.net
Tulipas aimo pläjäys teoriaa, en ole asiantuntija tällä sektorilla, joten en osaa sanoa puhutko asiaa vai puutaheinää. Sanomasi perusteella ei näköjään voi luottaa edes siihen, että kartalle panettujen koordinaattiviivojen perusteella voisi tehdä paikanmääritystä tai laskea sijainnin koordinaatit manuaalisesti ja siirtää ne vaikkapa GPS:n muistiin.
Mielestäni kartalle painettuihin pituus- ja leveysasteisiin voi suoraan luottaa. Näihin tietoihin perustuu karttojen ns. kalibrointi karttaohjelmille. Et taida tosiaan tietää mitä kalibroinnilla tässä yhteydessä tarkoitetaan. Kerrottakoon se vielä kerran: ohjelmalle annetaan kartan kuvatiedostosta 2 tai useampia pisteitä, joiden koordinaatit tiedetään. Ohjelma laskee näiden tunnettujen pisteiden avulla välipisteiden koordinaatit. Periaatteessa siis ihan sama systeemi, kuin paperikartalla harpin avulla. Kun kiintopisteet ovat oikein, niin välipisteiden koordinaatit saadaan laskettua suoraan niistä. Mainittakoon, että esim. OziExploreille kerrotaan myös projektio, myös keskiparalleli annetaan silloin, kun sitä tarvitaan (mm. maastokarttojen metripohjaisia esitysmuotoja käytettäessä). En tunne ohjelmien laskentaalgoritmeja, mutta omien havaintojen mukaan ne ovat kyllä olleet luotettavia. Havainnot perustuvat käyntii sellaisissa pisteissä, joiden tarkka sijainti on tiedossa (mm. Kallavedellä on kompassinsuuntauspoiju).
Ehkä on syytä muistaa, että vesillä ei _yleensä_ 10 metrin virheellä ole merkitystä. 1:40000 paperikartallakin 1 mm vastaa 40 m luonnossa.
Sen verran voin omista kokemuksista vielä kertoa, että olen kolmella eri tavalla saanut gepsille reittipisteitä aiemmin mainitsemaltani Oravi Joensuu väliltä:
1. Paperikartta 1:40 000 kynä harppi
2. A4-skannerilla skannatut samat karttalehdet OziExploreriin
3. Maanmittauslaitoksen Karttapaikan 1:20 000 peruskartat kuvatiedostoina (tif-tiedosto, kartan nurkkakoordinaatit aineiston mukana ja siitä Ozin kalibrointitietoihin)
Näitä tietenkin menetelmä 1. on epätarkin, tarkkuus lienee karkeasti luokkaa 0,025 astetta, joka tarkoittaa pituusasteissa (itä-länsi) n. 45 m ja leveysasteissa (etelä-pohjoinen) n. 20 m. Epätarkkuus perustuu mm. painetun asteikon resoluutioon. Pisteet valitsin siten, että ne olivat mahdollisimman lähellä 0,05 jaollista kohtaa, pieni poikkeama väylästä oli sallittu.
Tuloksina pisteiden koordinaattitiedoissa eri menetelmin hankittuna ero oli luokkaa 0,01 astetta eli poikkeamat _pahimmillaan_ luokkaa 10 m. Tällä virheellä ei ole mitään käytännön merkitystä, kyllä esim. reimarit helposti siirtyvät jäiden tai tukkinipun liikuttamana tuon verran. Itse en siis navigoi venettä GPS:n reittipisteitä pitkin vaan käytän näitä pisteitä huonoissa olosuhteissa antamaan suunnan lähelle ko. pistettä.
Onpahan taas mielenkiintoista luettavaa. Tietäjän tiedot ovat kuin suoraan oppikirjoista eli kaveri on lukenut ja tietää asiansa. Mutta yleinen keskustelu digitaalisista kartoista ja niiden skannaamisista on kyllä hevon p..kaa, koska valmiita saa edullisesti, jopa ilmaiseksi! Eli Meri CD:n saa esim. kirjastosta lainattua (ja kopsattua itsellensä?). Tosin en tiedä ylettyykö se perämerelle asti.
Itselläni on Elmeri karttaohjelma, eikä ole tarvinnut präkätä minkään virityksien kanssa, ja Garminin 152, joka on kytketty läppäriin (486). Laitteisto on pääasiassa kertomassa missä suurin piirtein mennään täällä Turunmaan saaristossa, koska samanlaisia luotoja ja nyppylöitä on pilvin pimein vieri vieressä. Merikortti ja kompassi on kuitenkin se pääasiallinen navigointi varuste. Mutta kuten edellä mainittiin jokainen taaplaa tyylillään!
Jäiden lähtöä odotellen Hyvää kesää kaikille!
Karttojen saannissa ei ole mitään ongelmia, kun on riittävästi valuuttaa. Pienen budjetin järjestelmissä joutuu sitten enemmän tai vähemmän kikkailemaan. Genimapin MeriCD:t ovat nykyään edullisia ja käyttökelpoisia, mutta valitettavasti peittoalue on puutteellinen. Saimaalta löytyy vain M- ja L-sarjat, joista puuttuvat mm. Oravi-Joensuu, Pielinen, Kuopio-Iisalmi. Kun noissa paikoissa tulee käytyä n. joka toinen vuosi, en ole katsonut aiheelliseksi hankkia kallista (?) Elmeriä tai vastaavaa. Tämän takia on mielestäni aiheellista keskustella myös tästä aiheesta.
Kaikki elektroniset vempaimet ovat vain apuvälineitä varsinaisen navigoinnin helpottamiseksi, joten siinä mielessä asia ei ole niin tärkeä.
Eilen jo totesin, että lopetan, mutta silti..
Asioihin hyvin perehtyneelle AriT:lle tiedoksi
Saimaan vesistön itäosista ei todellakaan ole saatavissa Genimapin tuottamia, suoraan Merenkulkulaitoksen aineistoihin perustuvia digitaalisia karttoja.
Miksiköhän?
Jos asiaa kysyy Merenkulkulaitoksesta on vastaus sen suuntainen, että
Kyseisen alueen merikarttojen pohja-aineistoja ei ole vielä ehditty uudistaa digitaalisen kartta-aineiston tarkkuusvaatimusten mukaisiksi.
Tästä seikasta voidaan päätellä, että kyseisten karttalehtien, Oravi-Joensuu, tapauksessa koordinaattiviivastot eivät välttämättä täsmää todellisiin maastokuvioihin (oikeammin päinvastoin) sellaisella tarkkuudella, kuin mm. GPS-paikannusta soveltavalta numeeriselta kartta-aineistolta edellytetään.
Eikä tämä puute millään "poppakonstilla" oikene, ei tässä kaekustelussa mainostetulla karttojen kalibroinnilla eikä muullakaan.
Muutama vuosi sitten oli Kymijoen vesistössä samanlainen tilanne. Tosin siellä kartat olivat niin ikivanhat, että sitä koordinaatistoa ei kukaan kyennyt "kalibroimaan". Nyttemmin on ilmestynyt uusia karttoja ja tänä keväänä ilmestyy lisää...
Jos kartat ovat puutteelliset niin ne ovat. Ei tätä tilannetta kartan käyttäjä pysty muuttamaan mihinkään (muuten kuin vaatimaan päättäjiltä parempia karttoja, eli veromarkkoja suunnattavaksi kartanvalmistukseen). Onneksi vanhentuneita ja puutteellisia karttoja sentään vielä uudistetaankiin.
Kiitoksia tiedoista, jatkan vielä muutamalla kommentilla.
Karttojen ja kartta-aineistojen tarkkudesta olemme samaa mieltä, mutta virheiden suuruusluokasta ilmeisesti emme. Lähtökohtana on siis paperikartta-aineiston käyttäminen hieman joustavammin tietokoneella ja GPS:llä. Myönnän toki, että ei kartta-aineiston siirtäminen tietokoneelle millään tavalla tarkkuutta paranne eikä myöskään lähtötiedoissa olevia virheitä kadota. Ei kartan siirtäminen tietsikalle myöskään tarkkuutta huolellisesti tehtynä oleellisesti heikennä, joten tässä suhteessa homman teilaaminen ei ole aiheellista. Tuskin kellään on tarvetta ajaa pelkästään GPS:n reittiviivaa pitkin muuten täysin ummikkona.
Vaikka kartta-aineistot Joensuun suunnalla eivät vastaakaan GPS:n tarkkuutta, niin jostain kumman syystä ainakin kartalta väyliltä poimitut ja gepsiin syötetyt pisteet näyttäisivät niin tarkasti kuin omalla veneelläni pystyn havainnoimaan vastaavan todellisuutta (esim. linjataulujen osoittamat väylinen kääntöpisteet). Veneillessä ei tietenkään alle metrin tarkkuuteen pääse, riittää, kun gepsiin syötetty reimari löytyy tiedon avulla.
Puhun näin sisävesineilijän näkökulmasta, jossa navigointia voi tehdä periaatteessa katselemalla avoimin silmin ympärilleen. Kiintopisteitä löytyy riittävästi väylillä reimareista ja linjamerkeistä sekä saarista, joskus kuitenkin sateessa ja tuulessa gepsistä on paljonkin apua.
Täytyypä vähän itse itseäni korjata, näin talviaikaan menee näköjään asteet ja minuutit sekaisin:
> ... 0,025 astetta, joka tarkoittaa pituusasteissa (itä-länsi) n. 45 m ja leveysasteissa (etelä-pohjoinen) n. 20 m.
p.o. tietenkin
... 0,025 min joka tarkoittaa pituusasteissa (itä-länsi) n. 45 m ja leveysasteissa (etelä-pohjoinen) n. 20 m.
> ...ero oli luokkaa 0,01 astetta eli poikkeamat _pahimmillaan_ luokkaa 10 m.
p.o.
...ero oli luokkaa 0,01 minuuttia eli poikkeamat _pahimmillaan_ luokkaa 10 m.
0,01 minuuttia leveysasteessa vastaa 18 metrin siirtymää pohjois-eteläsuunnassa
ja Suomen leveysasteilla 0,01 minuuttia pituusasteessa vastaa 9 metrin siirtymää itä-länsisuunnassa
Tällaisella tyhjänpäiväisellä jaarittelulla vain sekoitetaan ihmisten päät. Kyllä se sentin mitta _merikartalla_ vastaa esim. n.500 metriä luonnossa sekä pituus-, että leveyssuunnassa ko.pisteen ympäristössä.
Mikään paperille piirretty kartta ei ole _täydellinen_ kuvaus luonnosta. Merenkulussa kaiken lisäksi paikanmäärityslaskennassa oiotaan ja pyöristellään niin rankasti, ettei ole mitään mieltä mennä kaapelimittaa pienempiin tarkkuuksiin. Avomeripaikannuksessa taasen saa olla tyytyväinen, jos saa paikannuksen tarkkuudeksi 20-30 NM, varmasti tuolloin saari ei jää huomaamatta ja törmäämiseen välttämiseksi käytetään muita keinoja.
Kyllä 1 cm kartalla on puoli kilometriä merellä, kun tavallisesta rannikkokartasta puhutaan.
Mutta kyllä jokaisen veneilijän pitää tietää, että meripeninkulma löytyy kartalta, kun katsoo minuutin mittaisen pätkän leveysastetta kuvaavalta pystysuuntaiselta koordinaattikehykseltä. Ja pienemmät osat kuten kaapelinmitta vastaavasti.
Sitten kun puhutaan pituusastejaotuksesta, niin tällä asteikolla on etelä-Suomessa suhde 1:2. Mutta kummin päin. Siinä oli AriT erehtynyt tekstiä kirjoittaessaan. Ja sellaista erehdystä ei tositilanteessa saa kenellekän merenkulkijalle tulla. Eli jokainen, joka haluaa koordinaattilukemien kanssa pelata, eli GPS:n kanssa touhuta, muistakoon, että minuutti on 1,852 km = maili pohjois-eteläsuunnassa, mutta vain puoli mailia itä-länsisuunnassa. Jos tämä on liian vaikeata, niin sitten on viisainta navigoida vain hyvässä näkyvyydessä viittaportista toiseen.
Myönnän virheeni, mutta en olekaan merenkulkija vaan pelkkä sisävesiveneilijä. Tiedän periaatteessa meripeninkulman määrityksen, mutta kun nämä asiat eivät harrastelijalle ole selkäytimessä, niin ajatusten harhaillessa muualla lapsuksia syntyy. Kiitoksia korjauksesta.
Toivoisin Tietäjän myös tutustuvan tietokoneilla käytettäviin monipuolisiin karttaohjelmiin ja niiden tarjoamiin mahdollisuuksiin, jotta voisit jatkossa jakaa oikeaa tietoa myös niiden käyttöön liittyvistä ongelmista ja virhemahdollisuuksista. Aiemmat kommenttisi tässä säikeessä eivät vastaa käytännön todellisuutta kuin osittain.
Meilläpäin otetaan kartanreunasta se maili harppiin...
Se on maili joka suuntaan sanot mitä vaan...
Kait sentään tiedät mistä reunasta karttaa sen mailin harppiisi otat?
En tiedä oletko kokeillut netistä saatavissa olevia ohjelmia, mutta vaikuttaa että et ole... perustuen puheisiisi koordinaattiviivojen virheistä ja muista vastaavista... Ainakaan niillä ohjelmilla joita itse olen käyttänyt ei esim. kartan koordinaattiviivoilla ole mitään merkitystä koska kartta (siis se bittikarttatiedosto) "sijoitetaan" koordinaatistoon osoittamalla kursorilla muutamia pisteitä ja kertomalla mitkä lukemat GPS niissä pisteissä antaa. Parhaaseen tulokseen pääsee kun katsoo selkeät pisteet, esim. niemen kärjet tai vastaavat mahdollisimman eripuolilta kartan aluetta jolloin ohjelma laskee mittakaavan ja sijainnin... ja ainakin kokeilemani ohjelmat huomauttavat herkästi esim. projektiovirheestä jos k.o pisteet eivät täsmää keskenään. Tosin noita herjoja aiheuttaa täälläpäin myös se että korttien geometriassa on paikoitellen virheitä kun karttapohja on aika vanhaa aineistoa, maastokartoilla herjoja geometriavirheistä tulee harvoin...
ai niin.. kartan kutistuminen yms. ei vaikuta ohjelmiin koska ohjelmat laskevat karttatiedoston mittakaavan noiden tunnettujen pisteiden mukaan...
Tietysti on muistettava että sähköinen kartta on AINA vain apuväline johon ei saa luottaa liikaa...
Kiinostuksella luin, miten teoria ja käytäntö voivat kohdata paatissa. Oma yhteenvetoni asiasta voisi kuulua samoin kuin entisen hra Luutnantin ohje suunnistukseen:
"Kun maasto heittää, niin karttaa noutatetaan."
Ohjetta noutatetaan ehtottomasti myös silloin, kun karttaplotteri parhaillaan piirtää meitän kulkevan suoraan saaren yli. Sehän on vain teoreetikkojen viisastelua.
Niin, myönnän, etten ole ko. ohjelmiin tutustunut. Ei minun tarvitsekaan. Minä osaan itse ohjelmoida kaikki ne asiat, mitä karttatiedostojen muuntamisessa ja siirtämisessä tarvitaan. Ja siksi tiedän, että tuollaista ohjelmaa, joka kykenee laskemaan projektion ominaisuudet, skannausskaalan kutistumiset ja kaikki muut matemaattiset ominaisuudet parista niemennokasta, joiden kartoittamisessa on alkuaan tehty virhettä ja joiden GPS-sijainnin määrityksessä tehdään taas omat mittausvirheensä..
Niin siis sellaista ohjelmaa ei voi tehdä. Voi toki tehdä ohjelman, joka hoitaa homman sinne päin, käyttäjä kun ei pysty kaikkia virheitä havaitsemaan. Nämä ohjelmat käyttävät hanakasti termiä kalibrointi. Katsokaa tietosanakirjasta mitä tarkoittaa kalibrointi. Se on mittalaitteen vertaamista oikeana pidettävään suureeseen. Kysyn, että mikä on tuossa kartan niin sanotussa kalibrointiprosessissa se oikea suure, johon verrataan?
Minä en halua kieltää ihmisiä harrastamasta karttojen omatoimista rakentelua, ja ne joilla on oikea näkemys navigointiin käytännön suorituksena, osaavat kyllä vertailla havaintolähteitään. Mutta sitten kun tulee se säkkisumu ja silti on kova hinku jatkaa luottaen tähän yhteen toimivaan apuvälineeseen, voi eteen tulla terävä kivensärmä, ja yht'äkkiä ollaan katastrofin edessä.
On se hyvä, että tällaisia ohjelmointiguruja löytyy jotka pystyvä tekemään ohjelmia, jotka laskevat absoluuttisen tarkasti. Itse en ole vielä kuullut sellaisesta tietokoneesta, mutta varmasti valaiset minua asiasta.
Kalibtointi on todellakin esim. mittalaitteen säätämistä tietyn referenssin avulla. (Sitten 'sopivasti' lopetatkin selityksen, jotta tämä kirjoittelu pysyy käynnissä.)
Kalibroinnin yhteydessä määritellään _aina_ myös toleranssi ja alue millä ko. toleranssi on voimassa. Mitään absoluuttista ei mitata, kerrotaan fysiikan alkeissa, koska itse mittaus häiritsee aina mitattavaa kohdetta.
Kalibroidaan vaikka lämpömittari:
1) laitetaan se jääveteen ja astetaan arvo 0C
2) laitetaan se kiehuvaan veteen, arvoksi 100C
Onko meillä nyt tarkka lämpömittari? V:Ei
-Mikä oli kalibrointi tapahtuman ilmanpaine, kuinka tarkasti paine mitattiin (mikä oli painemittarin kalibrointitarkkuus), mikä on itse lämpömittarin ominaistarkkuus, kuinka epälineaarinen mittari itsessään on jne. jne.
Tismalleen samasta asiasta on kyse, kun karttoja _kalibroidaan_ karttaohjelmaan. Kuten aikaisemmin kirjoitin merenkulussa toleranssit ovat aivan eriluokkaa kuin ydinfysiikassa, tärkeintä on ettei vahingossa aja saaren ohi, kun vesi ja ruoka on vähissä.
Ei karttoja voi kalibroida!
Käsittelemässäme tilanteessa on kysymys kahden asian vertailusta
-GPS;n avulla nyt mitattu sijaintitieto
-aikaisemmin valmistetulta kartalta mitattavissa oleva sijaintitieto
Muunnettaessa kartalta mitattua mitattua sijaintitietoa tähän vertailutilanteeseen soveltuvaksi koordinaattilukemaksi, tulee huomioida seuraavat seikat
- karttaprojektio ja mittakaava (nämä ovat eksakteja matemaattisia funktioita)
- karttamateriaalin kutistuma (paperin kutistuma, skannerin mittakaavavirheet, nämä ovat määritettävissä, skannerin mittausvirheet määritetään kalibroinnilla, karttapaperin kutistuman voi mitata suoraan, koska kehyksen alkuperäinen koko on ilmoitettu kartassa)
- sitten on huomioitava, että kartta voi olla laadittu eri koordinaattijärjestelmässä kuin nyt tarvittava sijaintitieto (eli muunnos KKJ:stä WGS84:ään, tämäkin on tiedossa oleva matemaattinen funktio ainakin kohtuullisella tarkkuudella)
Sitten on vielä pari vakavaa satunnaisvirhelähdettä:
Kyseinen kartan esittämän maastokohdan sijainti on voitu alkuaan mitata enemmän tai vähemmän virheellisesti.
Karttarungon konstruoinnissa tai yksityiskohtien piirtämisessä on aikanaan saattanut tapahtua virheitä.
Oikeaoppisessa kalibroinnissa selvitetään ensin kaikki hallittavissa olevat systemaattiset tekijät jotka vaikuttavat mittaustuloksiin ja korjataan ne mittausaineistoon (projektiot, kutistumat, koordinaattijärjestelmät).
Satunnaisvirheet vaikuttavat aina havainnoissa, mutta niiden tulee todella olla satunnaisia (noudattaa mieluiten normaalijakaumaa). Puolikarkeita ja karkeita virheitä ei saa sisältyä havaintoaineistoon.
Tämä puheena oleva kartan kalibrointi lyö korville kaikkia näitä sääntöjä. Tunnettuja havaintoihin vaikuttavia ilmiöitä ei edes yritetä selvittää ja kalibroinnin perustaksi valitaan havaintoja, joissa on ilmeinen puolikarkeiden systemaattisluonteisten virheiden mahdollisuus.
Humpuuki on humpuukia.
Jos kartta-aineisto on uutta ja modernia, voidaan sitä käyttää kaikenlaiseen numeeriseen vertailuun johtamalla tarvittavat muunnokset kartan ja koordinaattijärjestelmän perustiedoista (ja ohjelmoimalla nämä kartan käyttöliittymään).
Jos kartta alkaa olla "museokamaa" tulee kartan käyttäjän sopeutua niihin käyttöolosuhteita koskeviin vaatimuksiin, jotka vallitsivat siihen aikaan kun kartta valmistui. Mutta älköön kukaan kuvitelko, että kartan puutteita voidaan millään kalibroinnilla tai muulla vippaskonstilla poistaa.
Tietyllä tavalla kartta on mittauslaite. Sen avulla voi määrittää fysikaalisen suureen, sijainnin koordinaattiruudustoon tai johonkin toiseen kartalla esitettyyn kohteeseen nähden.
Mittauslaitteen kalibroinnilla ymmärretään sitä, että vertaamalla johonkin tunnettuun referenssisuureeseen tai -mittaan, voidaan määrittää mittauslaitteen antamaan lukemaan liittyviä systemaattisia virhetekijöitä, ja siten voidaan parantaa mittauslaitteella saatavan mittaustuloksen oikeellisuutta.
Se mitä yritän tässä tolkuttaa, on että karttaa ei voi tässä mielessä kalibroida. Kartalta mitattuja lukemia ei ole järkevää verrata jollain toisella vertailulaitteella (esim. GPS) saataviin lukemiin siinä mielessä, että tällä menettelyllä voitaisiin jotenkin parantaa kartalta saatavan sijaintitiedon luotettavuutta.
Se mitä tällä menettelyllä saavutetaan, on tieto kartan satunnaisvirheistä noin yleisesti, eli karkea arvio kartan laadusta. Uuteen kartoitustekniikkaan perustuva kartta on todennäköisesti laadukkaampi, kuin vuosikymmeniä sitten tehtyyn maastomittaukseen perustuva kartta.
Mutta jos VAIN YKSIN noihin satunnaispoikkeamiin perustuen luodaan joku malli, jolla sitten korjataan kartalta saatuja lukemia, niin metsään mennään. Tervemenoa vaan minun puolestani...
Tietäjällä näyttää tietoa olevan ainakin teoriassa. Kysynkin lyhyesti: onko sinulla mitään käytännön kokemusta GPS:n ja karttaohjelman käytöstä navigoinnin _apuvälineenä_? Toisena kysymyksenä kysyn onko sinulla yleensä kokemusta aluksen navigoinnista ja ohjaamisesta perinteisin menetelmin? Näiden kysymysten perusteella voisi suhtautua tekstiisi vähän paremmin veneilijän näkökulmasta.
Nämä kysymykset ovat mielestäni aiheellisia siksi, että asioiden nimityksillä ja millimetritarkalla paikannuksella ei ole paljoakaan tekemistä käytännön todellisuuden kanssa.
Teet vähän tikusta asiaa, jos tarkasti ottaen karttaohjelmassa suoritettavalla 'kalibroinnilla' ei tarkoiteta sanatarkasti sitä, mitä yleensä vaikkapa mittalaitteen kalibroinnilla. Ohjelmien helpeissä on kyllä kerrottu, mitä tässä yhteydessä kalibroinnilla tarkoitetaan, mihin se perustuu ja mitä virheitä epätarkkuuksista seuraa. Ilmeisesti tälle ei yksinkertaiesti ole keksitty parempaa termiä. Kun olet niin innostunut asioiden teoreettisesta puolesta, niin kerropa mikä tässä erään ohjelman menetelmässä on niin pahasti virheellinen:
"What Calibration Method to Use
The calibration method to use depends on the map projection.
The unregistered version is limited to using 2 calibration points and as stated above the Latitude/Longitude lines must run parallel to the edges of the screen for the calibration to be acceptable.
The 3 point method uses an affine transformation to calculate the calibration coefficients. This is a linear transformation and will work with maps which are rotated or skewed but the lat/Lon or Easting/Northing grid must be linear (i.e. be straight lines) after the map projection calculations have been applied. As an example, a map with curved lat/Lon lines may in fact be linear when projected and therefore calibrated in the Transverse Mercator projection.
The 4,5,6 point method use a least squares method fit to the linear Affine method to do the transformation. This method will work with maps which are rotated or skewed. It is the same as the 3 point method but gives an overdetermined calibration taking into account all the points.
The 7 or more point method uses a 2nd order polynominal to do the transformation. This method will work with maps which are rotated or skewed and have a large curve in the Lat/Lon or Grid lines.
While the polynominal method can calibrate maps with curved grids the curve must be constant for all parts of the map. Example - if a Latitude line towards the bottom of the map is curved a line near the top of the map must have the same amount of curve, the method cannot give an accurate calibration if the map is warped by different amounts over the extent of the map.
If after calibrating you find the waypoints etc do not stay where originally placed on the map this indicates the calibration is not accurate enough, the forward calibration is different to the inverse calibration, the map is most likely warped or needs to be calibrated using a different map projection.
When dealing with maps with curved Lat/Lon lines and you are not sure of the projection it is advisable to try calibrating using the Transverse Mercator projection as this is the most common for general purpose topographic maps.
"
Kysymyksesi on hyvä!
Tarkoitan tuota ohjelman valmistajan kuvausta mitä ohjelma tekee. Olen juuri koko ajan yrittänyt selittää, että on väärin yrittää soveltaa koordinaatistomuunnoksia kahden eri kartan tai tai muun matemaattisesti paikkasidonnaisen käsitteen välille tietämättä mitä tekee. Carl Friedrich Gauss loi jo 1800-luvun alkupuolella teorian ja välineet, jotka ovat riittäneet kartanvalmistajille tähän päivään saakka ja riittävät tästä edelleenkin. Mutta kartan käyttäjien kannalta tilanne ei parane lainkaan, vaikka nämä välineet 2,3,4, 6, ja 7 parametrin lineaariset muunnokset ja edelleen Gaussin kehittämät 2 ja ylemmän asteen konformiset muunnokset tarjotaan yksinkertaisina ohjelmina kaikkien käyttöön. Pitää tietää vähän enemmän kartan perusteista. Ja tähän olen yrittänyt kertoa mielipiteeni, älkää erehtykö luulemaan, että kartan tarkkuus ja käytettävyys modernissa GPS-navigoinnissa paranee noilla kaupallisten tai vapaalevitteisten ohjelmien "vippaskonsteilla".
Edellisen lisäksi kyselet omaan persoonaani liittyvistä seikoista. Olen pahoillani tästä tilanteesta, että kaikesta haastavasta keskustelusta huolimatta en katso mahdolliseksi esitellä itseäni täsmällisesti nimettynä henkilönä. Siinä mielessä oli väärin aloittaa tämä keskustelu.
Kuitenkin totean, että ammatillisen merenkulullisen pätevyyden osoituksena minulla on kotimaanliikenteen laivurinkirja. Eri kokoisten alusten ohjailijana ja päällikkönä olen kolunnut vuosien varrella lävitse käytännöllisesti katsoen kaikki Suomen rannikkoalueen väylät ja muutkin alueet, niin syvät kuin matalat sekä Vuoksen vesistön kaikki väylät ja huomattavan osan muistakin sisävesistöistä. Ehkä kirjoittamani teksti on riittänyt valaisemaan, että kartan valmistuksen teoria ja käytäntö on hallussani (on ammattini). Erilaisten GPS-laitteiden kirjoa olen käyttänyt sekä omaksi harrastuksekseni että työtehtävieni yhtenä pääkohteena vuodesta 1991 lähtien.
Vakuutan vilpittömästi, että tarkoitukseni ei ole ollut tuottaa mielipahaa kenellekään, päinvastoin keskustelun tulee olla virikkeitä herättävää. Navigointi on upea asia niin harrastuksena kuin ammattinakin ja erityisesti harrastuksena. Mutta toivomukseni on, että harrastatte sitä avoimin silmin, merenkulun riskitekijät aina muistaen ja sortumatta kaupallisten helppo-heikkien ja muiden gurujen perusteettomiin väitteisiin.
Olenko mahdollisesti käyttänyt keskusteluforumin tarjoamia mahdollisuuksia väärin?
Tekstistäsi huomaa selvästi että olet teoreetikko ja mitä ilmeisimmin käytännöstä pahasti vieraantunut. Aiemmin selitin varsin selvästi miksi kartalla käytetty koordinaatisto ei vaikuta noilla ohjelmilla mitenkään asiaan (koska sitä tietoa EI käytetä), mutta et ilmeisesti halua ymmärtää... Sama syy aiheuttaa sen että kartan(paperi) kutistuminen /skannerin x/y virheet ja vastaavat eivät vaikuta lopputulokseen. Puhut hienoa teoriakieltä mutta käytännön kanssa sillä ei oli mitään tekemistä, voin kokemuksesta kertoa että itselläni k.o. tietokone systeemi käytännössä tarkempi kuin se paperinen kortti josta se on skannattu, koska ohjelmassa "kalibroinnin" yhteydessä korjautuu muutaman vuoden kosteissakin oloissa olleen paperikortin kutistumisvirhe jota ei paperikorttia käytettäessä tule huomioitua. Lueppa vielä kerran _ajatuksella_ mitä täällä on kerrottu siitä kuinka se kartan bittikarttakuvatiedosto siellä koneella "kalibroidaan", siitä selviää kyllä miksi paperin kutistuma virheet, skannausvirheet yms. korjaantuvat (tai tarkemmin teoreetikkotermein, miksi / miten ne huomioidaan ohjelmassa). Ja kokeilin huvikseni pyöritellä noita "kalibrointiin" tarvittavia laskutoimituksia, ei kovin kummoista matematiikkaa tarvita.. peruskoulutason geometriaa, teoreetikoilla vaan tuppaa soveltaminen takkuamaan... yritetään tehdä yksinkertaisesta asiasta vaikea vaikka väkisin.
Näiden keskustelujen suola on juuri se, että täällä tulee esille monenlaisia mielipiteitä ja näkemyksiä monelaisten ja monen alan henkilöiden esittäminä. Tämäkin keskustelu on ollut hyvin mielenkiintoinen ja hyödyllinen. Lisäksi palstalla on taattu kirjoittajien anonyymiteetti, joten en ole kiinnostunut henkilötiedoistasi vaan hain pohjaa esittämillesi näkemyksellesi ja yhteyksiä käytäntöön.
Henkilökohtaisesti nousen hieman takajaloilleni siinä vaiheessa, kun käytännössä _omasta mielestäni_ ja kokemuksesta hyväksi ja luotettavaksi teilattu menetelmä esim. "halpojen" digikarttojen (eivät välttämätä perustu numeeriseen aineistoon eivätkä ole vektoroituja) osoitetaan teoreettisesti toimimattomaksi. Kyllähän Suomessakin käytetään paljonkin sellaista karttasovelluksta kuin Elmeri, jossa kartta-aineistot on tietääkseni ainakin osittain skannattu. Tosin ammattitason vehkeillä, mutta paperikartoista kuitenkin. Enpä ole kuullut ongelmista paikannuksen tarkkuuden kanssa.
Kotitekoisissa aineistoissa toki virhepotentiaali voi olla ammattikäyttöön liian suuri, mutta harrastelijalle aivan riittävä. Myös harrasteilmailussa käytetään hyvin paljon samankaltaisia sovelluksia, huolellisesti valmisteltu aineisto, ohjelmiin perehtyminen ja oikeaoppinen käyttö sekä tietoisuus virhemahdollisuuksista riittävät amatöörikäyttöön navigoinnin apuvälineeksi. Yhdyn myös pitkälti nimerkki sarin viimeiseen mielipiteeseen.