Paikkatiedot nykyaikaisissa kriiseissä

4.12.2019

Digitalisoitumisen ja prosessien automaation seurauksena paikkatiedoista ja reaaliaikaisesta tarkasta paikannuksesta on tullut hyvin eri prosessien tärkeää polttoainetta. On vaikeaa kuvitella tulevaisuuden älyliikennettä ilman paikannusta ja paikkatietoja. Koska näiden tietojen tärkeys vain kasvaa tulevaisuudessa olisi aika myös satsata kansalliseen paikkatietoinfrastruktuuriin, alan opetukseen ja tutkimukseen.

Amerikkalainen yritys Google panosti karttoihin ja satelliittikuviin 2000-luvun alussa. Tuolloin Google oli jo kasvanut suureksi yritykseksi internet-hakukoneen avulla. Kun Google julkaisi 2005 Google Earthin, se samalla esitteli ensimmäisen onnistuneen paikkatietoinfrastruktuurin, jossa kaikki paikkaan sidottu tieto esitettiin karttapohjaisena visualisaationa. Tämä osaltaan on ollut luomassa Googlen tietä maailman suurimmaksi yritykseksi. Voisimmeko oppia jotain tästä tarinasta?

 

Mitä nykyaikaiset paikkatiedot ovat?

Paikkatiedoksi kutsutaan tietoa, jota kuvaa sijainti. Se on tietoa kohteista, joiden paikka ja usein aika, koska tieto on kerätty tai luotu, tunnetaan. Paikkatietoa noin 70–80 % kaikista tiedosta. Paikkatiedon tyypillinen esitystapa on kartta, joskaan ei paperille painettu, vaan digitaalinen aineisto, jonka käyttäjä muokkaa haluamakseen esitykseksi.

 

Kunnat ja valtion laitokset keräävät Suomessa valtavia paikkatietoaineistoja. Näitä säätelee Euroopan unionin Inspire-paikkatietodirektiivi, joka määrittää miten aineistot tulisi tarjota rajapintojen kautta käytettäväksi. Se määrittää myös millaista paikkatietoa ja tiedon laatua kuvaamia metatietoja tulee olla saatavilla. Valitettavasti direktiivi sisältää valtavan määrän poikkeuksia ja helpotuksia. Sen vuoksi ei ole saatu luotua eurooppalaista paikkatietoinfrastruktuuria, jossa käyttäjä voisi saumattomasti käyttää eri maiden paikkatietoaineistoja, kuten Google tekee.

 

Suomessakin valtion laitosten ja kuntien aineistot ovat huonosti yhteensopivia tai niistä puuttuvat tarvittavat metatiedot, jotka estävät aineiston yhteiskäytön. Esimerkiksi hätäkeskukset saavat käyttöönsä näiden ongelmien takia vain 90 % oikeista osoitteista. Toimiva paikkatietoinfrastruktuuri takaisi saumattoman yhteistyön ja laadun seurannan sekä loisi valtavasti etuja myös kaupallisille toimijoille. On laskettu, että Suomessa säästöt olisivat miljardiluokkaa, jos meillä olisi toimiva paikkatietoinfrastruktuuri. Vuonna 2018 Suomessa tehtiin paikkatietopoliittinen selonteko, jonka tarkoituksena oli kartoittaa Suomen tilanne ja tilanteen parantamiseksi tarvittavat toimenpiteet. Selonteko sai käsittelyssä eduskunnassa varsin positiivisen palautteen ja nyt on käynnistymässä selonteon toimeenpano. Valittuja toimenpiteitä ovat:

  • Laadukkaiden osoitetietojen varmistaminen

  • Tarkan paikannuksen tarjoaminen kaikkien käyttöön

  • Turvallisuusviranomaisten yhteisen paikkatietoalustan rakentaminen

  • Yhteisen paikkatiedon ekosysteemin kehittäminen

  • Yhteistyön tehostaminen uudella yhteistyöelimellä

  • Paikkatieto-osaamisen lisääminen

  • Lainsäädännön uudistaminen kehityksen varmistamiseksi.

Suomen Lauttaliikenne -konsernin Falco-lautta navigoi 29.11.2018 ensimmäisenä maailmassa täysin autonomisesti reittinsä, joka kulkee Paraisten ja Nauvon välillä. Alus pystyy navigoimaan reitin ja rantautumaan autonomisesti. LIsäksi sitä voidaan käyttää etäoperoidusti.

Kuva: Suomen Lauttaliikenne Oy/Lehtikuva

 

Paikannus

Tänä päivänä olennainen paikkatietojen hyötykäyttö on reaaliaikainen paikannus. Paikannus perustuu satelliittipaikannukseen, inertiapaikannukseen tai radioverkkopaikannukseen. Älypuhelin on tyypillinen laite, jota käytetään paikannussovellutuksissa, koska siinä on integroituna kaikki nämä paikannusmuodot. Älypuhelimen avulla pystymme paikan määritykseen niin sisä- kuin ulkotiloissa.

 

Satelliittipaikannus on tullut jokaiseen sovellutukseen sen globaalista tarjonnasta johtuen. Olemassa on neljä paikannussatelliittikonstellaatiota (GPS, Glonass, Compass ja Galileo), jotka tarjoavat globaalin paikannusratkaisun. Näistä järjestelmistä ainoastaan Galileo on siviilijärjestelmä, joskin siinäkin on voimakas turvallisuuspoliittinen ohjaus. Satelliittipaikannus onkin uinut useisiin sovellutuksiin ja sen merkitys tulevaisuuden autonomisissa järjestelmissä on kiistaton. Ongelman kuitenkin muodostaa paikannuksen helppo häirittävyys. Paikannussatelliitit lentävät noin 20 000 kilometrin korkeudella ja niistä maahan tuleva signaali on hyvin lähellä kohinatasoa, joten se on helppo häiritä yksinkertaisellakin laitteella.

 

Tästä olemme saaneet jo useasti esimakua, kun Venäjä on häirinnyt järjestelmiämme sotaharjoitusten yhteydessä – viimeksi Trident-harjoituksen yhteydessä. Nykyään pienikokoiset lyhyen kantaman häiritsimet (Privacy device, Jammer) ovat yleistyneet valtavasti. Niiden tarkoituksena on esim. estää taksiyhtiötä tai kuljetusyritystä seuraamasta kuskinsa liikkeitä.

 

Myös ammattirikolliset käyttävät usein tällaisia laitteita. Koska laitteet ovat laittomasti hankittuja, ei niiden tehokkuudesta aina ole takuita. Siksi niiden häiriö voi olla huomattavasti laajempaa kuin käyttäjä olettaa. Amerikassa tällaiset kuljetusautoissa olleet laitteet ovat mm. pimentäneet lentokenttiä hetkittäin.

 

Astetta vakavampi ongelma on signaalin harhauttaminen (Spoofing), jossa paikannusratkaisua pyritään väärentämään. Vuonna 2017 pidetyn Venäjän sotaharjoituksen yhteydessä Venäjän asevoimat väärensivät Mustallamerellä olevien laivojen paikannusratkaisua yli 30 kilometriä. Itämerellä tämä olisi johtanut mittaviin onnettomuuksiin.

 

Näiden asioiden takia autonomiset järjestelmät eivät voi pohjautua yksin satelliittipaikannukseen, vaan niiden on samanaikaisesti käytettävä useita toisistaan riippumattomia paikannusmenetelmiä.

 

Tilannekuva

Yhdistämällä paikkatietoja reaaliaikaiseen ja tarkkaan paikannustietoon voidaan luoda tilannekuva, jonka avulla saamme tietoa missä henkilö on, minne hän on menossa, miten hän liikkuu ja mitä hänen ympärillään tapahtuu.

 

Tilannekuvajärjestelmät ovat tärkeitä useissa automaatiosovellutuksissa, kuten täsmämaataloudessa tai -metsätaloudessa. Näissä pyritään minimoimaan ihmisen tekemät vaiheet.

 

Metsätalouden automaatiossa laserkeilauksen avulla luodaan tarkka 3D metsäkartta, jota hyödynnetään automaattisen metsänhoitosuunnitelman tekemisessä. Tämä ohjataan automaattiharvesterille, joka kaataa suunnitelman mukaiset puut ja luokittelee ne automaattisesti kuitupuuksi ja tukkipuuksi. Samalla kun harvesteri harventaa metsän, keilaa se muutokset ja päivittää digitaalisen metsäkartan.

 

Samanlailla vaarallisissa työolosuhteissa voidaan linkittää saumattomasti tarkka paikannus sisä- ja ulkotiloihin, esimerkiksi radioverkon avulla. Verkkoon voidaan liittää myös ympäristöä mittaavia sensoreita, kuten lämpöanturit, happimittarit jne.

 

Jokainen työkone ja työntekijä varustetaan paikannuslaitteilla sekä puettavilla sensoreilla, jotka mittaavat työntekijän reaaliaikaista terveydentilaa. Tästä saadaan tilannekuva, jossa jokainen työkone ja työtekijä näkyy kartalla ja valvoja voi seurata kokonaistilannetta sekä huolehtia turvallisuudesta.

 

Vastaavasti tiedusteluviranomaiset seuraavat valtavien massojen reaaliaikaisia paikkatietoja, joita he hankkivat pääasiassa älypuhelista ja niiden sovellutuksista. Erityisesti sosiaalista mediaa on hyödynnetty paljon tiedusteluviranomaisten toimesta. Nämä aineiston tulkitaan pääasiassa big-data analyysien avulla. Näissä analyyseissä pyritään mallintamaa suurten massojen käyttäytymismalleja ja erottamaan niistä poikkeavia käyttäytymismalleja, joita sitten aletaan seurata.

​​Kirjoittaja

Professori Jarkko Koskinen työskentelee Maanmittauslaitoksen ylijohtajana, jossa hänen vastuullaan on Paikkatietokeskuksen johtaminen. Koskinen on suorittanut 186. maanpuolustuskurssin.

Please reload

Lisää aiheesta:

Please reload

MAANPUOLUSTUS

MAANPUOLUSTUSKURSSIYHDISTYKSEN JULKAISU
Päätoimittaja:
neuvotteleva virkamies Pete Piirainen
pete.piirainen@defmin.fi
 
Maanpuolustus-lehti
PL 266
00171 HELSINKI
maanpuolustuskurssiyhdistys@gmail.com
+358 40 149 3649
(toimistoaika tiistaista torstaihin klo 12.00-16.00)

©2019 Maanpuolustus-lehti