top of page
  • Writer's pictureMiika Kostamo

Mittausperustojen merkitys kasvaa rakennetussa ympäristössä


Vaeltava kaupunkipuu liitty myös mittausperustoihin. Kuvan lähde: Kyösti Ratian esitys, Inframallinnuspäivät 2023

Mittausperusta on asia, jota tulee harvemmin pohdittua, kun puhutaan rakennetun ympäristön mittauksista ja mallintamisesta.

Mittausalan ammattilaisille se on usein homma, joka vain tehdään ennen mittausten aloittamista osana normaalia mittausprosessia ja laadunvarmistusta.


Mittausaineistojen käyttäjille se ei välttämättä näy ollenkaan, koska mittausaineistot ovat mallinnuksen aikana jo rekisteröity oikeaan koordinaatistoon sekä korkeusjärjestelmään eikä aineistojen käyttäjien tätä kautta tarvitse miettiä tarkemmin, miten mittausaineistot oikeaan koordinaatistoon päätyivät.


Mikä on mittausperusta?


Liikenneviraston mittausohje 18/2017 määrittää mittausperustan muodostuvan "hankkeen alueelle rakennetuista pysyvistä kiintopisteistä ja niille geodeettisin mittauksin tuotetuista koordinaateista ja korkeuksista".


Käytännössä tällä tarkoitetaan maastoon rakennettavia mittauspisteitä, joita käytetään hankkeen alueella olevien mittausten lähtöpisteinä ja joille on määritetty myös Suomen virallisen EUREF-FIN-tasokoordinaatiston sekä N2000-korkeusjärjestelmän mukaiset tasokoordinaatit ja korkeus. Näiden mittauspisteiden avulla voidaan sitten tehdä itse kohteen mittaukset ja ne osaltaan varmistavat, että kohteen mittaukset tehdään kulloisenkin hankkeen edellyttämällä tarkkuudella.


Rakennetussa ympäristön mittauksissa ja mallinnuksissa on käytössä useita eri mittausperustoja


Syynä tähän on se, että perinteisesti jokaiselle mittaus- ja rakennushankkeelle on luotu oma mittausperusta, joiden mittausten lähtöpisteinä on käytetty paikallisia Maanmittauslaitoksen tai kunnan ylläpitämiä taso- ja korkeuskiintopisteitä.


Käytäntö on edelleen voimassa ja omalta osaltaan varmistaa, että jokaisen rakennus- tai mittaushankkeen alkaessa mittausalueella on saatavilla sillä hetkellä käytössä olevan tasokoordinaatiston sekä korkeusjärjestelmän mukaiset lähtöpisteet ja niille mitatut koordinaatit.


Samalla tämä käytäntö johtaa tilanteeseen, missä jokainen mittaus- ja mallinnushanke on toteutettu hieman erilaisella sidonnalla kansalliseen tasokoordinaatistoon sekä korkeusjärjestelmään.


Riippuen hankkeesta on mittausperustojen sijaintitarkkuuksissa siis eroja eikä kahdella eri mittausperustalla tehdyt mittaukset ole täysin toisiinsa verrannollisia. Tätä kuvaa hyvin jutun alussa olevan kuva vaeltavasta kaupunkipuusta Kyösti Ratian Inframallinnuspäivien 2023 esityksessä. Eri ajankohtina tehdyt mittaukset eri paikkatietokantoihin ovat johtaneet hieman eri paikkaan määritetty sijaintiin puun osalta. Osittain puun sijainnin määrityksen epätarkkuus johtuu todennäköisesti myös käytettyjen mittausmenetelmien tarkkuuksien eroista.


Mittausperustojen tarkkuusvaatimukset nykyisissä mittausohjeissa

Infrahankkeet

Laajin kuvaus mittaus- ja rakennushankkeen mittausperustan suunnittelemisesta ja toteuttamista löytyy tällä hetkellä Väylä viraston Tie- ja ratahankkeiden mittausohjeesta, LiVi 18 / 2017, jossa kuvataan tapa, jolla mittausperuste tulee toteuttaa Väylä viraston sekä ELY-keskusten mittaus- ja rakennushankkeissa.


Mittausperustan pisteiden tarkkuusvaatimusten osalta vaatimukset ovat seuraavat Taso:

  • Peruspisteet 10 ppm

  • Käyttöpisteet 20 ppm (alle 200 m pisteväli, keskivirhe enintään 4 mm)

  • Apupisteet, tukipisteet 50 ppm


Korkeus:

  • Perus- ja käyttöpisteet 10 ppm (alle 200 m pisteväli, keskivirhe enintään 2 mm)

  • Apupisteet, tukipisteet 50 ppm

ppm = particles per million, mikä suhdeluku, mistä esimerkkinä 10 ppm tarkoittaa 10 mm Näillä tarkkuuksissa olevia mittausperustan käyttöpisteitä käytetään sitten varsinaisen maastomallin mittausten lähtöpisteinä, mikä yksittäisen kohteen sallitut sijaintipoikkeamat huomioiden voi johtaa jopa kymmenien senttien sijaintieroon kohteen todellisen sijainnin ja sille mitatun sijainnin välille.

Talonrakennus ja kuntien kartoitusmittaukset

Vastaavasti kuntien rakennuspaikkojen merkinnöissä ja korkeuden tuomisessa rakennushankkeelle määrittää JHS-suositus JHS 185 Asemakaavan pohjakartan laatiminen. Kuten ohjeen nimestä voi päätellä koskee tämä ohjeen sisältö myös kuntien asemakaavojen pohjakarttojen toteuttamista.


Rakennusten mittausten osalta tasosijainnin mittaustarkkuutena käytetään rakennushankkeiden osalta mittausluokkaa 1e, mikä tarkoittaa 10 cm sijaintitarkkuutta rakennuspaikan nurkille tasossa. Vastaavasti rakennuspaikalle tuotavaan korkeuden osalta edellytetään jonomittausta, jossa sallittu mittausjonon sulkuvirheen tulee alittaa

Muiden asemakaavan kohteiden mittaustarkkuusvaatimukset löytyvät suosituksen liitteestä 4 ja riippuen mittausluokista mitatun kohteen kartoituksen sijaintitarkkuusvaatimukset liikkuvat 0,2 m - 5.0 m välillä.

JHS185 kasvillisuuden kohderyhmän tarkkuusvaatimukset

Yllä esimerkkinä JHS185 mukaisissa kartoituksissa eri puiden ja kasvien sijainnit voivat olla jopa metrien päässä niiden oikeasta sijainnista asemakaavan pohjakartalla, mikä osittain voi selittää myös aiemmassa vaeltavan kaupunkipuun esimerkissä olevia kohteen sijaintieroja.


Koska heitot ovat pääosin 25 cm sisällä, on todennäköistä, että kyseiset mittaukset ovat olleet pääosin rakentamisen tarpeisiin tehtyjä 1e luokan mittauksia tai niihin on sovellettu Liikenneviraston ohjetta vastaavaa mittausohjetta. Isompi heitto yksittäisessä sijainnissa on saattanut syntyä esimerkiksi puun keskipisteen määrittämisen epätarkkuudesta ilmakuvausaineistoista tai vanhemman mittausaineiston koordinaatiston muutoksesta, joka ei ole täysin vastannut paikallista eroa Espoon aiemman käytössä olevan KKJ-järjestelmän ja nykyisen EUREF-FIN GK-25 tasokoordinaatistojen välillä.


Pienet erot aineistojen sijainneissa eivät tähän mennessä ole olleet merkittävä ongelma


Kuten edellä olevat esimerkit osoittavat jokaisella mittaus- ja rakennushankkeessa on siis hieman erilainen mittausperustat ja hankkeesta riippuen mittausten toteuttamisella on olemassa erilaiset sijaintitarkkuusvaatimukset. Esimerkiksi Helsingistä löytyy jo useita yli 100 vuotiaita rakennuksia, joiden piirustukset ja paikalleen mittaus on tehty reilusti ennen tietokoneita tai satelliittipaikannuksen käyttöönottoa rakennusalalla.


Aiemmin tätä ei aiheuttanut kovin suuri ongelmia, koska harvoissa hankkeissa rakennettiin ns. toisten maille ja kokeneet mittaajat usein pyrkivät varmistamaan myös liittyen rakenteiden yhteensopivuuden esimerkiksi talonrakennushankkeessa uudelleen mittaamalla ympäröiviin rakenteisiin liittyvät kohteet hankkeen rakennusvaiheen alkaessa.


Aalto aseman rakennusmittauksia Länsimetron 1. vaiheessa

Tähän mennessä erot ovat näkyneet lähinnä laajemmissa hankkeissa, missä eri aineistoja ja eri aikaan tehtyjä suunnitelmia on yhdistetty laajemmiksi useita maastomalleja ja lähtötietomalleja käsittäviksi kokonaisuuksiksi sekä eroina eri paikkatietoaineistojen välisissä sijainneissa samalla kohteelle.


Näissä ylimääräistä työtä syntyy, mutta usein hankekohtaisen maastomallin mittauksella on joka tapauksessa pyritty varmistamaan, mitkä tiedot eri paikkatietokannoissa ovat olleet ylipäätänsä ajantasaisia. Samaan tapaan kuin rakentamisen aikana toteumia seurataan osana rakennushankkeen etenemistä.


Arkisemmassa paikannuksen käytössä esim. autonavigaattorin käytössä nämä pääosin alle 50 cm jäävät heitot eivät edes näy loppukäyttäjille. Kännykän oma paikannustarkkuus, kun usein heittää jo sen metrin tai pari.


Miksi mittausperustojen merkitys sitten lisääntyy tulevaisuudessa?


Tulevaisuudessa autonomisten työkoneiden, ajoneuvojen sekä erilaisten autonomisten mittausjärjestelmien, kuten dronejen, käyttö omalta osaltaan lisää tarkkuusvaatimuksia myös rakennetun ympäristön mallintamiselle sekä mittauksissa käytettävien mittausperustojen tarkkuuksille.

Oulun yliopiston autonomisten työkoneiden Swarm tutkimushanke, Rauno Heikkilä, Inframallinnuspäivät 2023

Suora paikannusta hyödyntävä ajoneuvo moottoritiellä tai maata kaivata kaivinkone ei voi tehdä töitä parinkymmenen sentin sijaintitarkkuudella eikä autonomista karttojen päivittämistä voi laskea vain suorapaikannuksen varaan ilman liitosta paikallisesti tarkkaan mittausperustaan. Samaan aikaan esimerkiksi uudistuvaan rakentamislakiin liittyvät rakennusluvan tietomallinnusvaatimukset edellyttää rakennuksilta tietomallipohjaisten mallien säilyttämistä yli rakennuksen elinkaaren (laskennallisesti 50 vuotta). Kansallisessa rakennetun ympäristön tietojärjestelmässä, RYTJ, rakennusten mallinnustiedot tuleva säilymään vielä pitkään.


Pidemmällä aikavälillä tämä tarkoittaa myös tarvetta ylläpitää malleihin liittyviä koordinaatisto- ja korkeustietoja sekä tietoa, millä muunnoskaavoilla kunkin aineiston sijainnit ovat päivitettävissä uudenpiin ja vielä määrittelemättömiin tulevaisuuden tasokoordinaatistoihin ja korkeusjärjestelmiin. Aihe, mikä on jo nyt aiheittanut haasteita vanhemmissa järjestelmissä olevien aineistojen koordinaatistomuutosten osalta.

Espoon kaupungin tulevaisuuden tiedon virtaus, Inframallinnuspäivät 2023

Mitä nyt tallennetaa rekistereihin ja tietokantoihin tulee olemaan tulevaisuudessa huomattavasti laajemassa ja käytössä kuin, mitä aiemmin on totuttu ja mitä tällä hetkellä tiedon ajantasaisuudelta vaaditaan.


Eri kaupunkien paikkatiedon tulevaisuusvisioissa tämä aineistojen laajempi hyödyntäminen ja ristiinkäytön lisääntyvä tarve näkyy jo, vaikka kaikkien nykyisten paikkatietoaineistoijen keskinäisiä riippuvuuksia ei edes täysin vielä tunneta. Samoin Väylä viraston digitaalisia kaksosia koskevat tavoitteet ovat valaiseet uusia tarpeita erilaisten tietokantojen sekä sijaintitietojen tarkempaan yhteenliittämiseen. Miten hyvin 2030- tai 2050-luvuilla eri mittaus- ja paikkatietoaineistojen digitaaliset sijainnit vastaavat niiden todellista sijaintia maastossa tulee vaikuttamaan myös moneen muuhun yhteiskunnan kehityssuuntaan. Esimerkiksi rakentamisen kiertotaloutta tai infran autonomista ylläpitoa tuskin saadaan toteutettua ilman, että meillä on tiedossa myös tarkempi sijainti eri rakennusosien sijainneista ja skaalautuvia tapoja niiden helpompaa kierrättämiseen. Se, että meillä on Suomessa viranomaisroolissa Maanmittauslaitos ylläpitämässä kansallisia koordinaatistoja sekä korkeusjärjestelmiä, luo hyvän pohjan yhteisissä koordinaateissa toimimiselle koko rakennetussa ympäristössä, mutta se ei enää yksin riitä.





44 views
bottom of page