10. Kartat
Luvun sisällys
10.1 Tutustu Suomeen zoomattavan kartan avulla!10.2 Karttoja moneen tarpeeseen
10.3 Mittakaavat ja koordinaatit
10.4 Karttojen tekeminen
10.5 Satelliittikuvat karttoina
10.6 Satelliittipaikannus
10.7 Paikkatieto
10.1 Tutustu Suomeen zoomattavan kartan avulla!
10.2 Karttoja moneen tarpeeseen
Kartta on pienennetty ja yksinkertaistettu kuva ympäröivästä maailmasta. Tonttikartassa tai kaupungin turistikartassa sitä maailmaa on vain pieni pala, maailmankartassa koko maapallo. Olipa kuvattu alue minkä kokoinen hyvänsä, kartat auttavat meitä hahmottamaan kokonaisuuksia, laatimaan suunnitelmia ja kertomaan toisille haluamiamme ilmiöitä. Kartat ovat arjessamme jatkuvasti. Katsomme sääkarttoja, uutiskarttoja, osoitteita ja bussikarttoja. Mobiililaitteet vastaanottavat ja lähettävät sijaintitietoa, jota voi esimerkiksi sosiaalisen median välityksellä seurata. Mieti, millaisia karttoja tai sijaintipalveluita sinä olet käyttänyt viimeisen viikon aikana.
Yhdessä kartassa ei voi eikä kannata kuvata kaikkea, sillä kartoista tulisi epäselviä. Tästä syystä tarvitaan monenlaisia karttoja. Maastokartoissa kuvataan keskeisiä maaston ominaisuuksia, kuten korkeutta, kasvillisuutta ja vesialueita. Ks. maastokartat.fi.
- Tiekartoissa maaston kuvaus voi olla yksinkertaisempaa, kunhan tiestö tulee esille.
- Tonttikartoissa rajat ja pinta-alat ovat keskeisiä.
- Kaupunkien turistikartoissa talot, tiet, puistot ja muut kohteet on kuvattava tarkasti, jotta suunnistaminen onnistuisi.
- Valtioita kuvaavissa poliittisissa kartoissa ei vastaavia yksityiskohtia tarvita.
- Karttoja, joissa esitetään jonkin ilmiön alueellista jakautumista, kutsutaan teemakartoiksi. Esimerkiksi tammikuun keskilämpötila eri osissa Suomea, työssäkäyvien osuus kunnittain tai vaikka eri puolueiden äänisaaliit äänestysalueittain voidaan esittää kartalla. Nämä ovat kaikki esimerkkejä teemakartoista.
Erityisesti kaupunkialueiden karttapalveluita tekevät hakukoneyhtiöt ja muut haku- ja luettelointipalveluita tuottavat yritykset. Erilaisia teemakarttoja tekevät kaikki, joita sijaintitiedon esittäminen hyödyttää. Esimerkiksi sääpalveluyritykset tekevät sääkarttoja, Tilastokeskus erilaisiin tilastotietoihin perustuvia karttoja, ketjuyritykset toimipisteidensä sijaintia esittäviä karttoja ja kunnat palveluitaan ja aluesuunnittelua esitteleviä karttoja.
Kansalaisen karttapaikka
10.3 Mittakaavat ja koordinaatit
Mittakaava kuvaa kartan kokosuhdetta. Se esitetään suhdelukuna, joka kertoo, kuinka monta mittayksikköä yksi yksikkö kartalla on maastossa. Esimerkiksi mittakaava 1:25 000 merkitsee, että yksi senttimetri kartalla on maastossa 25 000 cm, eli 250 m. Karttaa sanotaan suurimittakaavaiseksi, jos se esittää kohteet suurina. Esimerkiksi suunnistus- ja turistikartat ovat suurimittakaavaisia. Valtiota, maanosaa tai koko maailmaa esittävät kartat ovat pienimittakaavaisia. Pienet yksityiskohdat eivät niissä erotu. Esimerkiksi puolen neliömetrin kokoisessa maailmankartassa mittakaava voi olla 1:50 000 000, eli 1 cm kartalla vastaa 500 kilometriä maastossa. Mittakaava on usein esitetty janana kartan kulmassa. Janamittakaavan etu on se, että kun kopioidaan karttaa eri kokoihin, mittakaavan suhde säilyy oikeanlaisena.
Paikkojen sijainti ilmaistaan kartalla koordinaattien avulla. Ne muodostuvat pohjois-etelä -suuntaisista pituuspiireistä ja itä-länsi -suuntaisista leveyspiireistä. Leveyspiirien lasku aloitetaan päiväntasaajasta, joka on 0o-leveyspiiri. Se jakaa Maapallon pohjoiseen ja eteläiseen pallonpuoliskoon, ja vaakakoordinaatit pohjoisiin (N) ja eteläisiin (S) leveyspiireihin.
Leveyspiirit päättyvät pohjois- ja etelänavalle, joiden sijainnit voidaan ilmaista leveyspiirein 90oN ja 90oS. Pituuspiirit eli meridiaanit jakautuvat vastaavalla tavalla itäisiin (E) ja läntisiin (W) pituuspiireihin. Alkukohdaksi, 0o-meridiaaniksi, on sovittu Lontoon Greenwich:n kautta kulkeva pituuspiiri.
Maailman kartta.
Paikan sijainti ilmaistaan koordinaateilla siten, että leveyspiiri on ennen pituuspiiriä. Esimerkiksi Korvatunturin sijainti on noin 75o50'22'' N, 57o90'51" E. Tässä astetta (o) tarkempina yksiköinä käytetään minuutteja (') ja sekunteja (").
Koordinaattijärjestelmiä on useita erilaisia. Suomalaisissa peruskartoissa on perinteisesti käytetty suorakulmaisia tasokoordinaatteja, mutta Maapallon pyöreyden vuoksi ne eivät sovellu suurten alueiden koordinaateiksi. Nykyisin peruskartoissakin käytetään astepohjaisia koordinaatteja, jotka sopivat yhteen satelliittipaikannusjärjestelmien kanssa.
10.4 Karttojen tekeminen
Karttojen teossa voidaan karkeasti erottaa kolme vaihetta. Ensimmäisessä vaiheessa tehdään niin sanottu runkomittaus. Maastosta valitaan riittävä määrä kiintopisteitä, jotka merkitään näkyviksi. Näiden pisteiden tarkka sijainti koordinaatistossa määritetään satelliittipaikantimien avulla. Kun pisteet on mitattu, suoritetaan alueen ilmakuvaus. Vakiokorkeudella lentävästä lentokoneesta otetaan suuri määrä toistensa kanssa limittäin olevia kuvia. Kuvat voivat olla mustavalkoisia tai värillisiä, ns. väärävärikuvia, joista eri kasvillisuustyypit erottuvat. Väärävärikuvissa hyödynnettävää infrapunasäteilyä heijastuu lämpimistä kohteista enemmän kuin kylmistä. Sen ansiosta esimerkiksi kuivat kangasmetsät näkyvät vaaleampina kuin kosteat suot. Ks. ilmakuvia.
Viimeisessä vaiheessa ilmakuvista saatu tieto tulkitaan kartaksi. Ilmakuvatkaan eivät ole täysin virheettömiä kuvia maastosta, sillä perspektiivin mukaisesti jokaisen kuvan kohteet pienenevät reunoja kohti. Kun osittain päällekkäisiä, vierekkäisiä ilmakuvia tutkitaan erityisen stereokartoituskojeen avulla, ja otetaan huomioon jo aiemmin mitatut runkomittauspisteet, saadaan kuvien vääristymät korjattua. Ilmakuvista saatavaa tietoa täydennetään vielä maastokartoitustöillä, joiden avulla epäselvät kohdat tarkennetaan ja täsmennetään esimerkiksi kasvillisuustiedot. Kun kartta on valmis, se tallennetaan digitaalisena tietokantaan.
10.5 Satelliittikuvat karttoina
Satelliittikuvia voi käyttää monenlaiseen tulkintaan. Satelliittikuva Kanarian saarilta (Gran Canaria). A = hiekkadyynejä, B = Golfkenttä, C = rehevöitynyt vesialue, D = kaupunki.
10.6 Satelliittipaikannus
Painettu kartta on varma ja toimiva ratkaisu moneen tilanteeseen. Ne toimivat säästä riippumatta eikä akun loppumista tarvitse pelätä. Silti paikanmääritys ja suunnistaminen kohteisiin tapahtuvat nykyisin useimmiten sähköisten satelliittipaikannusjärjestelmien avulla. Näillä järjestelmillä on lukuisia etuja. Ne löytävät paikan itse, eikä suunnistaja ole niin riippuvainen omista kartanlukutaidoistaan. Mittakaavaa ei ole sidottu, vaan tarpeen mukaisesti voidaan kartta kohdistaa eri etäisyyksille. Etäisyyksien mittaus on helppoa ja tarkkaa, ja laite opastaa kohteeseen. Lisäksi karttapalveluun voidaan liittää monenlaista muuta tietoa, esimerkiksi eri palveluiden sijainnista.Satelliittipaikannusjärjestelmä eli GNSS (Global Navigation Satellite System) pohjautuu USA:n GPS- ja Venäjän GLONASS-satelliitteihin. Myöhemmin näihin on liittymässä EU:n Galileo-satelliittijärjestelmä. Paikan määritys näiden satelliittien avulla perustuu erittäin tarkkaan ajan mittaukseen. Kukin satelliitti lähettää jatkuvasti tarkkaa kellonaikatietoa. Signaali kulkee valon nopeudella 27 000 km:n korkeudella sijaitsevista satelliiteista Maata kohti. Satelliittipaikannin, jollainen sinulla saattaa olla vaikka puhelimessasi, vertaa eri satelliiteista tulevaa kellonaikatietoa. Kauempana sijaitsevien satelliittien kellonaikatieto on jäljessä lähempiin nähden, ja noista eroista paikannin laskee oman sijaintinsa. Tarkka paikka tiedetään, kun signaali on saatu vähintään kolmesta satelliitista.
Satelliittipaikannusjäjestelmät ovat nykyisin hyvin tarkkoja ja toimivia. Niitä hyödyntävien sovellusten määrä on kasvanut valtavaksi. Suunnistaminen oudoissa ympäristöissä maalla ja merellä on muuttunut monin verroin aiempaa helpommaksi. Junien ja linja-autojen aikataulut ovat tarkkaan tiedossa, ja niiden kulkua voivat tavalliset matkustajatkin seurata omilla päätelaitteillaan.
Autoissa voi olla järjestelmä, joka onnettomuuden sattuessa ilmoittaa onnettomuuspaikan sijainnin. Kuntoilijat voivat tarkkaan tietää lenkkiensä pituuden ja jopa reitin korkeusprofiilin. Valokuvien kuvauspaikkoja ei tarvitse muistella jälkikäteen, kun tarkka sijainti on tallentunut kuvatiedostoon. Tarkka nopeuden mittaus on tullut kaikkien ulottuville.
Suunnitteilla on muuttaa Suomen liikenteen verotuskin paikannusjärjestelmiin perustuvaksi. Paikannusjärjestelmillä ja karttapalveluilla on liki loputtomasti hyödyntämismahdollisuuksia niin kaupan ja markkinoinnin kuin liikenteen, turvallisuuden ja hallinnonkin aloilla.
Suomalaisessa urheilijoille suunnitellussa kellossa on satelliittipaikannin ja sykemittari. Kuntoilija saa suorituksen jälkeen tarkan tiedon matkasta, nopeudesta, korkeusvaihteluista ja sykkeestä.
10.7 Paikkatieto
Painettuja karttoja käytettäessä kuvaa on yksinkertaistettava, jotta kartat olisivat lukukelpoisia. Tällöin kadotetaan suuri määrä tietoa. Painetuille kartoille ei voida myöskään lisätä ylimääräistä tietoa, kuten maastokarttoihin maa- ja kallioperän rakennetta tai väestötietoja. Karttojen muuttaminen tietokoneilla käsiteltävään digitaaliseen muotoon on muuttanut näitä mahdollisuuksia ratkaisevasti. Tietokonepohjaisesta, eri ilmiöiden esittämisestä karttoihin liitettynä käytetään nimitystä GIS (geographical information system) eli paikkatietojärjestelmä. Siinä sijaintitietoihin yhdistetään erilaisia ominaisuustietoja.
Paikkatietojärjestelmissä perustana on digitaalinen karttapohja. Sen päälle voidaan liittää lukuisia erilaisia karttatasoja. Saman kartan päälle voidaan samalla kertaa tai erikseen valita esimerkiksi alueen geologiaa, osoitteita ja maankäyttöä esittävät karttatasot. Näin voidaan tehdä lukematon määrä erilaisia teemakarttoja.
Tämän lisäksi paikkatietojärjestelmien avulla voidaan esimerkiksi tehdä hakuja kartan alueelta, kertoa yksittäisten kohteiden ominaisuuksia tai vaikka mitata pinta-aloja ja etäisyyksiä. Uutis- ja sääkartat ovat kaikki paikkatietosovelluksia, kuten myös osoitteiden, palveluiden ja reittien haku karttapalveluista.
Sosiaalisessa mediassa käyttäjät julkaisevat kuvia, joissa kerrotaan, ketä kuvassa on, ja mikä on kuvauspaikan sijainti. Sekin on paikkatietoa.
Suomi 112 -sovellus kannattaa ladata omaan puhelimeen sen sovelluskaupasta. Hätätilanteessa saat sovelluksella soitettua helposti hätänumeroon 112 ja kerrottua sijaintisi automaattisesti puhelimen satelliittipaikannusta (GPS) hyödyntäen.
Sovellus ilmoittaa sijaintisi hätäkeskukselle niin tarkasti, että sinut on helppo löytää.
Sovellus kertoo sijaintisi leveys- ja pituuspiirien koordinaateilla. 62° P tarkoittaa 62 astetta pohjoista leveyttä ja 22° I taas 22 astetta itäistä pituutta.
Maantieteen hyvin hallitsevalle luvut kertovat heti, että oheinen näyttökaappauskuva sovelluksesta on otettu Suomessa, tarkemmin sanottuna Etelä-Pohjanmaalla.
Yle: paikkatieto-ohjelmia 
