Tavoite: Tutustutaan metsätalouskartan laatimiseen perinteisin
                   menetelmin ja tietokoneella
Miksi?:  Tarkoitus on oppia perusteita kartoista ja
                   kartoituksesta.
                   Luonnonvarat paikkatietoa, jonka hallinnassa kartta
                   on oleellinen väline.
                   Metsänhoitajan syytä ymmärtää jotain
                   luonnonvarojen hallinnasta.

Toteutus: Laaditaan MTS-kartta "metsälölle" Pohjois-Savossa.
Sisällys.

Metsätalouskartta

Metsätalouskartalla esitetään kuvioittain tietoa metsäalueesta ja visualisoidaan metsätaloussuunnitelmaa. Kartta on tärkeä pinta-alojen laskennassa.
(m3/ha -> m3 ja mk/ha -> mk muunnokset).
Kuinka metsätalouskarttoja valmistetaan (ennen, nykyään, kartanpiirustuskurssilla) ?
Sisällys.

Luennon sisältö (2)

Harjoitustyön tarkoitus

Harjoitustyön toteutus

KARTTA ja KARTOGRAFIA

HARJOITUSTYÖ vaiheineen
(tarkempi kuvaus: www.helsinki.fi/~korpela/marv1.html)

* 3.3. klo 8.15-9.00 Luento I Harjoitustyö, Kartat
* 3.3. klo 9.15-10.00 Luento II Visuaalinen kuvatulkinta
* Välineiden lainaaminen ryhmille + henkilökohtaiset välineet (ass. Haapanen & Korpela h. 431)
* Karttarungon piirtäminen,
* Stereotarkastelu ja ennakkokuviointi (johdetusti ryhmissä),
* Karttarungon ja kuvioinnin hyväksyminen,
* 7.3. klo 9.15-11.00 Luento III GIS, Numeeriset kartat jne.
* Pinta-alojen mittaaminen ja laskenta käsin ja niiden hyväksyminen assistenteilla,
* Tietokonepäivän esityöt,
* Tietokonepäivä: kartan piirtäminen tietokoneella (kuvio-, kehitysluokka- ja, kuvio-peruskartta),
* Kansilehti,
* Kuvionselityskirja,
* ja lopullinen HYVÄKSYMINEN + suoritusmerkintä (viim. 14.3.).
Sisällys.

KARTTA JA KARTOGRAFIA (3)

* Kartta on määrätyssä suhteessa pienennetty ja yksinkertaistettu
   maastosta piirretty tasokuva eli projektio tasolle.

* Kartta välittää paikkaan sidottua tietoa, paikkatietoa.

* Kartografia eli "kartanpiirustusoppi", kehittyi kun ymmärrettiin, että
   ainoa oikea tapa kuvata paikkojen sijainti toisiinsa nähden on
   karttapallo.

* Kartografia tukeutuu geodesiaan ja fotogrammetriaan.

- sisällön ja laadintatavan mukaan (maastokartat - teemakartat)

- mittakaavan mukaan (pienmittakaavaiset 1:100000 <-> suurmittakaavaiset 1:200)

- käyttötarkoituksen perusteella

- kuvausajankohdan yms. perusteella

- esitysmuodon perusteella (numeeriset ja analogiset).

Karttoihin liittyviä peruskäsitteitä

Mittakaava,

Karttamerkit ja tekstit,

Karttakuva,

Tarkkuus,

Yleistys,

Karttaprojektiot,

Koordinaatistot

Numeerinen kartan esitysmuoto:

Kuva: Kaksi karttakohdetta tilanraja ja kuvioraja.

Tilanrajan esitysmuoto tietokoneelle:
Vektori alkaa - q:11 - L 18 - P1 - P2 : solmu kuviotasolla - P3 - P4 - P5 : solmu kuviotasolla
- P6 - P1 solmu tilatasolla - vektori loppu
Kuviorajan esitysmuoto:
Vektori alkaa - q:1 - L 3 - P2 solmu tila - ja kuviotasolla - P5 solmu tila- ja kuviotasolla - Vektori loppu

Karttojen luokitus.               

Peruskartat ovat yleismaastokarttoja, jotka on piirretty (sittemmin tulostettu) mittakaavaan 1:10000 ja 1:20000. Peruskartat kelpaavat (tarkkuudeltaan ja kuvaukseltaan) yleensä metsätalouden tarpeisiin.

Peruskarttojen avulla metsiköt ja koealat voidaan paikantaa koko maan kattavaan yhtenäiseen koordinaatistojärjestelmään (YKJ).
Peruskartoista puuttuu MTS:a silmälläpitäen vain metsikkökuvioiden rajat.
Peruskartan kohteet eivät ole välttämättä sijainti- ja muototarkkoja.
Soiden luokitus geologinen peruskartoilla (> 30 cm)..
Avokalliot yleistävästi peruskartoilla.
Peruskartoituksen ajankohta vaihtelee - osin vanhentunutta ja puuttuvaa tietoa.
Peruskartan saa nykyään myös digitaalisessa muodossa (myös eri elementit: rajat, vesistöt, tiet, korkeuskäyrät, pellot), mistä hyötyä esim. satelliittikuvien käytössä.
Karttojen luokitus.

Kuva: Ortograafinen tasoprojektio, mittakaavavirhe ja vääristymät kasvavat kaikkiin suuntiin tangenttipisteestä.

Kuva: Käännetty Mercatorin lieriöprojektio, lyhyiden viivojen väliset kulmat saadaan oikein ja
pienet kuviot yhdenmuotoisina. Mittakaavavirhe kasvaa itä-länsisuunnassa, kuta kauemmas keski-
meriadiaanilta mennään.

Kuva: Suomalaisen kartastokoordinaatiston projektio. Maanpinta kuvataan ellipsoidilieriölle. Valittu ellipsoidi poikkeaa muualla käytettävistä. Kuten Transverse-Mercator. Mittakaavavirhettä, joka kasvaa itä-länsisuunnassa etäisyyden funktiona kompensoitu kapeilla projektiokaistoilla. Yhden projektiokaistan laidalla virhe jää pienemmäksi kuin kartan ohuimman viivan leveys on. (kartan peruskäsitteet).

Keskusprojektio:

Kuva: Maasto geoidin muotoinen, kartta ortoprojektio ja ilmakuva keskusprojektio.

Kuva: Keskusprojektio aiheuttaa kohteiden kaatumisen pois keskipisteestä. Huom!
Rakennuksen kivijalan kulman sijainti (x,y)sama kuin katon kulman. Säteissiirtymä.
(kartan peruskäsitteet).

Koordinaatistot (x, y, z)

Maantieteelliset ja suorakulmaiset koordiaatistot, korkeusjärjestelmät

Kuva: Maantieteellinen koordinaatisto.

KKJ

Kuva: Suomi KKJ:ssa. Neljä projektiokaistaa.

YKJ

Kuva: Suomi yhtenäiskoordinaatistossa. Yksi 27 pituuspiiriin suuntainen
projektiokaista (Mercator-Transverse). YKJ = KKJ(kaista 27)

Koordinaatit karttakohteelle:

Kuva: Paperivedokselta koordinaatit saa (yksinkertaisesti) mittaamalla
( ja suorakulmaisen tasokoordinaatiston tapauksessa) etäisyyksiä.

(kartan peruskäsitteet).

Kuva: Karttamerkit.

Kuva Karttatekstit.(kartan peruskäsitteet).

Kuva: Mittakaavan esitystapoja kartalla.(kartan peruskäsitteet).

Kartan Tarkkuus:

Kuva: Kartan tarkkuuskäsitteet. (kartan peruskäsitteet).

Tarkkuus kartoitettaessa:

Kuva: Kartoituksen virheet kasautuvat, jos maastokohteita paikannetaan toistensa suhteen.

Kuva: Runkomittaukseen perustuva yksityiskohtien kartoitus. Virheet "jaetaan ja kasataan" luokkiin. I lk runkopisteet, II lk, III lk jne. Yksityiskohdat voidaan mitata fotogrammetrisesti ilmakuvalta samaa periaatetta noudattaen (pistetihennys).kartan peruskäsitteet

Kartan yleistys:

Kuva: Kartan yleistys. (kartan peruskäsitteet).

Kuva: Ilmakuvat koordinaatistossa tutkimuslaitoksen lattialla. "Tummat möykyt" maastokiintopisteitä. Ilmakolmioinnilla koordinaatistoon "oikaistuilta" kuvilta saadaan koordinaatit oikein.

Kuva: Sädekolmiointivarustus (> 20 kg).

Peilistereoskooppi:

Kuva: Peilistereoskooppi, jossa silmäkanta levitetään peilien avulla. Parallaksitangolla voidaan mitata kuvilla näkyvien kohteiden korkeuksia.

Suunnistuskartta

Kuva: Suunnistuskartta: Karttakuvaus kulkemista silmälläpitäen, tarkkuus paikallinen. (Karttojen luokitus.)

Kuva: Moderni käsitys GIS-järjestelmän sisällöstä.

Teemakartat:

Kuva: MTS:n teemakartta teemana metsiköiden keski-ikä.

Kuva: Satelliittikuva, Pelto-vesistö-metsäteemakartta ja metsien pääpuulajiteemakartta (http://www.metla.fi/projects/vmi/nfi.html).
Karttojen luokitus.

Aikaisemmin:

* Ilmavalokuvauksen tilaaminen / ilmavalokuvaus
* Runkoverkko maastossa maastokiintopisteiden mittaamiseksi
* Mekaaninen ilmakuvakolmiointi maastokiintopisteet-> ilmakuvakarttarunko.
* Maastotyö metsätiedon (ja karttatiedon) keräämiseksi
* Kuviointi - pinta-alat käsin (pinturi, planimetri)
* Karttojen puhtaaksipiirto ja teemoitus käsin (mekaaniset apuvälineet)
* Hakkuulaskelmat käsin
Kuinka MTS-valmistetaan.

Tarvittiin: Metsänhoitaja, teknikko, kartanpiirtäjä ja maistereita (matem.)

MTS-kartta:

Nyt:

* Ilmavalokuvaus / satelliittikuvat digitaalisina
* Digitaalinen peruskartta kartta-aineistona tai GPS-mittaukset ja digitaalinen fotogrammetria.
* Maastotyö
* Kuviointi kaukokuvilta puoliautomaattisesti
* Pinta-alat tietokoneella
* Kaikki data (paikka- ja ominaisuustieto, metsätalouden infrastruktuuridata) GIS+Metsävarojen
    käytön suunnittelujärjestelmään.
* Hakkuulaskelmia / metsäsuunnitelmia / karttoja tarpeen mukaan.
Kuinka MTS-valmistetaan.

Tarvitaan: suunnittelija-atk-operaattori + systeemisuunnittelija

MTS-kartta:

KP-kurssilla:

* Ilmavalokuvat paperivedoksina 1:10000 stereopeitolla
* Peruskartta paperivedoksena kelpaa karttarungoksi (digitoidaan itse)
* Maastotyötä metsätiedon keräämiseksi ei tehdä, vaan se korvataan kuvatulkinnalla
* Kuviointi käsin ilmakuvalta
* Pinta-alat käsin ja tietokoneella
* Kartta karttajärjestelmään (digitointi)
* Hakkuulaskelmaa tms. metsäsuunnitelmaa ei tehdä, karttoja tulostetaan 3 kpl.
Kuinka MTS-valmistetaan.

Tarvitaan: ylioppilas ja materiaali:

ryhmälle MMVAR-laitos lainaa:
- pinturi (1), poletti (1), ik-pari (1), ik-alusta (1), kalvot (6), peruskarttakopiot (6),
   kehitysluokkalista (6)

Jokaisella tulisi olla henk.koht: läpinäkyvää irrotettavaa teippiä (Scotch Magic), ohutkärkinen spriiliukoinen tussi (miel. musta / tumma), kulmaviivain tms., taskulaskin