UTM-projektio

UTM-projektio on Gauss-Krüger-projektion kaltainen oikeakulmainen karttaprojektio. Nimitys on lyhenne sanoista Universal Transverse Mercator.

Projektion konstruktio

UTM-projektio ja Gauss-Krüger-projektio ovat molemmat poikittaisia lieriöprojektioita. Projektiolieriöt ovat poikittain maapallon akselin suhteen, toisin kuin Mercatorin projektiossa, jossa lieriö on maapallon akselin suuntainen ja sivuaa päiväntasaajaa. Gauss-Krüger-projektiossa lieriö sivuaa valittua pituuspiiriä. UTM-projektiossa lieriö on samassa suunnassa kuin Gauss-Krügerissa, mutta ei sivua maan pintaa vaan leikkaa sen kahdessa kohtaa. UTM-projektiolieriön halkaisija on 0,9996 kertaa maapallon halkaisijan kokoinen, jolloin keskimeridiaanilla projektiolieriö painuu noin 2,5 kilometriä meren pinnan alapuolelle. Projektio leikkaa maan pinnan vasta noin 180 kilometrin etäisyydellä keskimeridiaanin molemmin puolin. Leikkauskohdissa projektio on tarkka, eli mittakaavavirhe on nolla. Leikkauskohtien sisäpuolella projisoidut etäisyydet ja pinta-alat ovat aavistuksen todellista pienempiä kun taas projektion reunoilla nämä ovat liian suuria. 400 kilometrin päässä keskimeridiaanilta UTM-projektion mittakaavavirhe on 1563 ppm.
Projektio on määritelty leveysasteiden 80 astetta eteläistä leveyttä ja 84 astetta pohjoista leveyttä välillä.

Projektion perusidea

UTM-projektion idea on luoda Gauss-Krüger-projektion kaltainen projektio, jossa voidaan käyttää leveämpiä projektiokaistoja kuin Gauss-Krüger-projektiossa lisäämättä merkittävästi mittakaavavirhettä.
Kun Gauss-Krüger-projektion mittakaavavirhe keskimeridiaanilla on nolla ja kasvaa keskimeridiaanista etäännyyttäessä, UTM-projektiolla se on -400 ppm (part per million, 1 mm/km), nolla noin 180 kilometrin etäisyydellä keskimeridiaanista ja positiivinen tätä kauempana.

Projektiokaistat

Maailma on jaettu kuuden asteen levyisiin projektiokaistoihin, jotka on numeroitu 1-60. Numerointi alkaa pituusasteesta 180 ja kasvaa kohti itää. Alue, joka jää läntisten pituusasteiden 174 ja 180 väliin, on kaista 1. Suomi kuuluu suurimmalta osin kaistaan 35. Pituusasteen 24 länsipuolinen alue Suomea kuuluu kaistaan 34 ja itäisin osa pituusasteen 30 itäpuolella kaistaan 36.
Keskimeridiaani sijaitsee projektiokaistan keskellä, eli kaistan 35 keskimeridiaani on 27 astetta itäistä pituutta.
Projektiokaistojen numeroinnissa on perussääntöön nähden muutamia poikkeuksia.
Projektiokaistojen lisäksi usein käytetään leveysastevyöhykettä kuvaavaa kirjainta. Esimerkiksi 35V on kaistan 35 alue, joka sijoittuu leveysasteiden 56°N ja 64°N väliin. Merkintä ei kuitenkaan ole osa UTM-projektion vaan MGRS-ruuduston määritystä.

Suorakulmaiset koordinaatit

Projektiokaistojen sisällä on määritelty samankaltaiset suorakulmaiset koordinaatit kuin esimerkiksi Kartastokoordinaattijärjestelmässä.
Pohjoisen pallonpuoliskon leveyskoordinaatti on etäisyys päiväntasaajalta projektiotasoa pitkin. Eteläisellä pallonpuoliskolla leveyskoordinaatti on etäisyys päiväntasaajalta lisättynä valepohjoisella eli pohjoissiirtymällä, jonka arvo on 10000 km.
Pituuskoordinaatti on etäisyys keskimeridiaanista kohti itää lisättynä valeidällä eli itäsiirtymällä, jonka arvo on 500 km.
Esimerkiksi Hauhon kirkon kellotapulin sijainti voidaan ilmoittaa UTM-kaistan 35 pohjoiskoordinaattina 6784327 metriä ja itäkoordinaattina 368654 metriä. Koska itäkoordinaatti on pienempi kuin 500000, kohde sijaitsee kaistan keskimeridiaanista länteen.