Paikkatieto

Paikkatieto on tietoa, johon liittyy maantieteellinen sijainti. Se on tietoa kohteista, joiden paikka Maan suhteen (s.o. sijainti Maan pinnalla tai sen välittömässä läheisyydessä) tunnetaan. Paikkatieto on paikannettua kohdetta tai ilmiötä kuvaava sijaintitiedon ja ominaisuustiedon looginen tietokokonaisuus. Paikkatiedon visuaalinen esitys on kartta, mutta se voi olla myös esimerkiksi tilastotietoa tai ihmisen mielessään luomia käsityksiä paikoista.

Paikkatieto voi olla paikantavaa, kuten koordinaatit tai osoite, luokittelevaa, kuten retkikarttaan merkityt leirintäalue, vesipiste tai tulentekopaikka, kuvailevaa, kuten rakennuksen väri tai määrällistä, kuten vuorenhuipun korkeus merenpinnasta. Paikkatieto esitetään joko vektorimuodossa pisteinä, viivoina ja polygoneina tai rasterimuodossa eli pikseleinä kartalla. Sitä voidaan käsitellä tietoteknisesti erillisillä paikkatietojärjestelmillä.

Paikkatiedon luonne 
Paikkatietoa voi lähestyä joko mittaustiedon tai inhimillisen tiedon kautta. Mittauksiin perustuva paikkatieto syntyy esimerkiksi geodesian, satelliittipaikannuksen, maanmittauksen tai kaukokartoituksen menetelmillä.

Yhteiskunnat keräävät toimintaansa varten paikkatietoa. Esimerkiksi kiinteistötietojärjestelmä perustuu tietoihin tonteista, määräaloista jne: niiden sijainnista, muodosta, omistussuhteista jne. Kartoitus (karttojen teko) perustuu myös paikkatietoaineistojen, jotka kertovat missä tiet, järvet jne ovat, keruuseen ja olemassaoloon.

Tietoteknistä käsittelyä varten paikkatieto (kokemuksellinen, mittauksiin perustuva, yhteiskunnan keräämä ja muu) täytyy järjestää. Tämä järjestäminen on periaatteessa samanlaista kuin muidenkin tietojen kohdalla ja sitä kutsutaan tiedon mallintamiseksi. Tiedon mallintamisen tuloksena on tietomalli.

Paikkatieto(elementti) sisältää ainakin sijaintitiedon ja ominaisuustiedon. Paikkatieto(aineisto) sisältää useita paikkatietoelementtejä. Aineiston yhdistävä tekijä voi olla esimerkiksi se, että kussakin tietoelementissä on sama ominaisuustieto tai sijaintitiedot voivat liittyä toisiinsa jotenkin, ne voivat esimerkiksi muodostaa säännöllisen hilan. Sijaintitieto voidaan ilmaista monella eri tavalla, esimerkiksi koordinaattitietona tai osoitteena tai muuna epäsuorana sijaintitietona. Sijaintitieto voi viitata yhteen pisteeseen (esimerkiksi "onnettomuus tapahtui paikassa 60°10′15″N, 24°56′15″E"), käyrään (esimerkiksi "onnettomuus tapahtui Hämeentiellä") tai alueeseen (esimerkiksi "onnettomuus tapahtui Helsingissä"). Sijaintitietoon liittyy siis sen geometriatieto. Sijaintiedolla tai usealla sijaintitiedolla yhdessä voi myös olla topologiatieto, eli tieto siitä miten niiden geometriat asettuvat toistensa suhteen (sisällä, leikkaavat, ovat vierekkäin jne). Paikkatiedon ominaisuustiedot voivat olla melkein mitä vain ja ne voivat muodostaa oman tietorakenteensa ja liittyä muihin tietoihin. Tyypillisiä ominaisuustietoja ovat esimerkiksi lämpötila (tietyssä paikassa tiettyyn aikaan), maapeitteen laatu (esimerkiksi metsä, pelto, asutus), onnettomuustiedot (tyyppi: esimerkiksi asuntopalo, liikenneonnettomuus jne), tietiedot (tien luokka, numero, päällyste jne).

Paikkatietoa on periaatteellisesti kahdenlaista: kohteisiin tai kenttiin liittyvää. Kohteiden perusominaisuus on se, että ne ovat epäjatkuvia eli niillä on enemmän tai vähemmän selvät rajat. Esimerkiksi talo, puu tai auto on kohde. Kentän perusominaisuus on se, että sillä on periaatteessa arvo kaikkialla Maan pinnalla. Esimerkiksi ilman lämpötila on tässä mielessä kenttä.

Paikkatietoaineistoon liittyy sitä kuvailevaa tietoa, jota kutsutaan usein metatiedoksi. Metatiedoksi sanotaan tietoa, joka kuvailee toista tietoa. Tiedon ja metatiedon välinen ero ei ole selvä, mutta metatieto on ainakin jossain määrin ei-välttämätöntä.

Paikkatiedon standardeja laatii kansainvälisen standardisoimisjärjestön ISOn paikkatiedon standardisoinnin tekninen komitea ISO TC 211 Geographic information/Geomatics. Komitean ISO/TC 211 kohdealue on hyvin laaja. Tärkeä alue on paikkatiedon mallinnus ja dokumentaatio. Tämä on usein keskeistä muun muassa julkiselle sektorille. Toinen keskeinen alue on paikkatietoon liittyvä infrastruktuuri (SDI, Spatial Data Infrastructures). Tämä alue käsittää palvelut, jotka keskittyvät paikkatiedon jakamiseen. Kolmas keskeinen alue on paikkatiedon soveltaminen jokapäiväisessä elämisessä. Suomessa paikkatiedon standardisointiin osallistuu Suomen Standardisoimisliitto SFS:n standardisointiryhmä SR 304.

Inhimillinen paikkatieto 
Inhimillinen tieto tarkoittaa ihmisen tietoa, joka perustuu hänen omiin havaintoihinsa ja kokemukseensa. Inhimillinen paikkatieto on sitä tietoa, jonka varassa osaamme kulkea meille tutuissa maisemissa tai esimerkiksi kykenemme keskustelemaan niistä. Erityisen mielenkiintoinen esimerkki kokemuksellisesta paikkatiedosta on Australian aboriginaalien uniaikaan liittyvät reittikuvaukset.

Paikkatieto käytännössä 
Paikkatietoja käsitellään nykyisin tietokoneitse. Paikkatieto tosin saattaa syntyä tietokoneen ulkopuolella esimerkiksi käsin tehtyinä muistiinpanoina tai sitten se on olemassa esimerkiksi vain vanhoina paperikarttoina. Paikkatiedot ovat usein isoja tietoaineistoja, joita tuottavat kyseiseen paikkatietoon erikoistuneet tuottajat ja jotka on tallennettu tietyissä paikkatietoformaateissa tai tietokantoihin.

Teknisesti paikkatieto on joko ns. rasterimuotoista tai ns. vektorimuotoista. Rasterimuotoinen paikkatieto on säännöllisen hilan muotoon tallennettua tietoa. Sijaintitieto on hilassa joko hilan solujen alue tai hilan jokin piste (yleensä keskipiste tai vasen ylänurkka). Ominaisuustieto on hilassa tallennettu lukuarvona ja lukuarvo voi olla suoraan ko. tieto (esimerkiksi lämpötila) tai sitten se voi olla kokonaisluku, joka viittaa varsinaiseen ominaisuustietoon (esimerkiksi numero 12 voisi tarkoittaa lehtimetsää). Vektorimuotoinen paikkatieto on geometriatietoa ja geometrioihin liittyvää ominaisuustietoa. Geometria on yleensä piste, murtoviiva, polygoni tai joukko niitä. Vektorimuotoinen paikkatieto perustuu yleensä pisteisiin ja niiden välisiin suoriin. Käyriä viivoja ei käytetä siinä määrin kuin esimerkiksi CAD-tekniikassa.

Paikkatietoa käytetään yleensä paikkatietojärjestelmien avulla.

Paikkatiedon tuottajia 
Suomessa merkittäviä paikkatiedon tuottajia ovat Maanmittauslaitos, kunnat, Tilastokeskus, Suomen ympäristökeskus ja muut ympäristöviranomaiset. Maailmanlaajuisesti erityisen merkittäviä paikkatiedon tuottajia ovat avaruusjärjestöt (kaukokartoitusaineistot) ja esimerkiksi ilmakuvausten tekijät.

Paikkatiedon soveltaminen
Paikkatietoa hyödyntävät niin valtio ja sen laitokset, tutkimuskeskukset, kunnat, yritykset kuin yksityishenkilöt. Paikkatiedon soveltamismahdollisuudet ovat mittavat: paikkatiedon avulla voidaan esimerkiksi etsiä turvallisin ja nopein laiva- tai lentoreitti, suunnitella rakentamista, maankäyttöä ja kaavoitusta, etsiä älypuhelimella lyhin autoreitti tai lähin bussipysäkki, suunnitella mielenkiintoinen vaellusreitti, optimoida palveluita etsimällä paras sijoituspaikka kaupalle, postille tai paloasemalle, etsiä strategisesti paras paikka lentotukikohdalle tai seurata ja tutkia ympäristön tilaa ja suunnitella sen suojelua. Tärkeimpiä työvälineitä paikkatiedon soveltamisessa ovat kaukokartoitus, GIS ja satelliittipaikannus, kuten GPS.  

Ympäristönsuojelussa voidaan esimerkiksi tutkia vesien ja ilman laatua ja suunnitella niiden suojelua, esimerkiksi yhdyskuntasuunnittelun, peltojen sijoittelun, metsähakkuiden tai liikenteen mitoittamisessa. Paikkatiedon avulla voidaan tutkia ilmastonmuutosta ja muita ympäristöongelmia ja -uhkia, esimerkiksi jäätiköiden sulamista, metsäpaloja ja - hakkuita ja myrskytuhoja. Lisäksi voidaan kartoittaa uhanalaisten lajien levinneisyyttä, tutkia esimerkiksi saimaannorppien ja susien reviirejä ja luoda suojelualueita ja rajoittaa metsästystä. 

Yhdyskuntasuunnittelussa voidaan tutkia esimerkiksi maanjäristysten ja tulvien alueellista ilmentymistä ja suunnitella rakentamista ja vältää asutuksen ja toimintojen sijoittamista kyseisille alueille. Voidaan myös esimerkiksi tutkia, mihin kannattaa sijoittaa kirjasto, jotta se olisi mahdollisimman monen ihmisen saavutettavissa helposti tai pohtia minne uusi asuinalue tai tuulivoimapuisto on järkevintä sijoittaa.

Katso myös 
 Geoinformatiikka
 Paikkatietojärjestelmä
 Paikkatietoikkuna
 MyGeoTrust
 Logiikka
 Tietokanta
 Telematiikka
 Visualisointi

Lähteet

Aiheesta muualla 
 PaikkaOppi - Paikkatiedon avoin oppimisympäristö
 Maanmittauslaitos - Karttapaikka
Suomen Standardisoimisliitto SFS 

Geoinformatiikka