1

Maa-57.220 Fotogrammetrinen kartoitus Luento-ohjelma 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

(Alkuperäinen luento: Henrik Haggrén, 11.10.2002

Muutoksia: Eija Honkavaara 25.09.2005)

Luento 7: Ortokuvien tuottaminen Luento 7: Ortokuvien tuottaminen

Ortokuvaus Oikaisuvaihtoehdot Uudelleennäytteistys Ortokuvien laatukomponentit Oikaisun geometrinen tarkkuus Satelliittikuvien oikaisu Pushbroom-kuvien oikaisu Kuvamosaiikit Rakennusten oikaisu ortokuvilla Ortokuvaustoimintaa Suomessa Esimerkkejä ortokuvien käytöstä Suomessa Kirjallisuutta

Ortokuvaus

• Ortokuva on karttaprojektioon oikaistu ilmakuvamosaiikki eli siitä on poistettu maaston korkeuseroista johtuvat mittakaavaerot. Ortokuva tuotetaan ilma- tai satelliittikuvilta. Orto-oikaisussa oikaisupintana käytetään maanpintaa tai kohteen pintaa, joka määritetään korkeusmallilla. Orto-oikaisussa kuvan perspektiivi muutetaan keskusprojektiokuvasta kohtisuoraksi yhdensuuntais-projektioksi.

• Ortokuvauksen edellytyksenä on, että alueelta on olemassa korkeusmalli. Aiemmin korkeusmallin ja ortokuvan valmistusprosessit liittyivät kiinteästi toisiinsa. Nykyisin ortokuva tuotetaan yhä useammin vanhan korkeusmallin päälle. Laserkeilauksella tuotettujen korkeusmallien käyttö on lisääntymässä. Korkeusmallin laadulla on erittäin suuri vaikutus ortokuvan geometriseen tarkkuuteen. (Lisätietoja: FKS ortokuvaohje)

• Kuvien orto-oikaisu edellyttää niiden orientointien määrittämistä. Tarkin keino hankkia orientointitiedot on kolmioida kuvat blokkeina. Tällöin liitospisteillä varmistetaan se, että kuvamosaiikin saumakohdissa kuvat sopivat geometrisesti yhteen. Muita keinoja ovat suorageoreferointi (DG; Luento 5) ja yksittäisten kuvien taaksepäinleikkaus. (Lisätietoja: FKS ortokuvaohje)

• Ortokuvaus pyritään tekemään nadiirikuvauksena. Kuvan valmistamisen kannalta on sitä parempi mitä kapeampaa kuvakulmaa nadiirikuvauksessa käytetään. Tämä toteutetaan käytännössä käyttämällä kamerassa pidempää polttoväliä, kuvaamalla ylempää, tai ottamalla kuvia tihempään eli käyttämällä suurempaa malli- ja jonopeittoa.

• Ortokuvauksen sovellukset perustuvat sen havainnollisuuteen ja nopeaan valmistusprosessiin. Kuva käy vanhan kartan pohjaksi sellaisenaan ja käyttäjä

2

näkee muutokset suoraan ortokuvalta. Ortokuvaus voidaan tuottaa myös stereokuvina, mikä edesauttaa kohteen tulkintaa.

• Digitaalisena valmistettu ortokuva toimii maastokartoituksen digitointi-pohjana. Hyvänä esimerkkinä on Suomessa toteutettu peltolohkotietokanta, jossa lohkorajojen digitointi perustuu ortokuvatulkintaan.

• Digitaaliset ortokuvat jaotellaan maanpintaortokuviin sekä tosiortokuviin riippuen maanpintaan kuulumattomien kohteiden käsittelytavasta. Muita ortokuvatuotteita ovat ortokuvaparit, stereo-ortokuvat, ortokuvakartat, perspektiiviset visualisoinnit sekä ortokuvatulosteet. Tyypillisesti ortokuvat leikataan soveltuvaan karttalehtijakoon, ja usein ortokuva muodostetaan useasta orto-oikaistusta ilmakuvasta mosaikoimalla. (FKS ortokuvaohje)

• Maanpintaortokuva muodostetaan käyttäen maanpintaa kuvaavaa korkeusmallia (DTM). Tällaisella ortokuvalla ainoastaan maanpinta on ortogonaaliprojektiossa, mutta korkeusmalliin kuulumattomat kohteet ovat perspektiivisesti vääristyneitä. Esimerkkejä maanpintaa kuvaavista korkeusmalleista ovat Maanmittauslaitoksen valtakunnalliset korkeusmallit Korkeusmalli25 ja Korkeusmalli10.

• Tosiortokuva muodostetaan käyttäen kohteen pintamallia (DSM), johon kuuluvat myös rakennetut kohteet. Tällöin kaikki kohteet ovat ortogonaaliprojektiossa. Tosiortokuvan muodostamista varten kuvaus joudutaan suorittamaan erittäin suurilla sivu- ja pituuspeitoilla, jotta myös katvealueet saadaan ortokuvalle.

• Ortokuva voi olla myös maanpintaortokuvan ja tosiortokuvan välimuoto. Tällaisella ortokuvalla esim. tiestö ja siihen kuuluvat rakenteet (sillat, rampit yms.) voidaan oikaista oikealle korkeudelle, mutta muilta osin oikaisu suoritetaan maanpinnan mukaan.

• Ortokuvapari muodostuu stereopeiton omaavista ortokuvista. Ortokuvaparilla oikaisupinta näkyy tasona, koska sen suhteen perspektiivi on poistettu, mutta kaikki oikaisupinnan ylä- ja alapuoliset kohteet, mukaanluettuna korkeusmallin virheet, näkyvät kolmiulotteisina.

• Stereo-ortokuva muodostetaan stereomallista tekemällä stereoparin toisesta kuvasta normaali ortokuva ja sille stereo-ortokuvapari (stereomate) stereomallin toisesta kuvasta keinotekoisesti lisäämällä siihen korkeusmallista johdettu parallaksi. Tällöin koko näkymä on kolmiulotteinen.

• Digitaalinen ortokuvakartta muodostetaan yhdistämällä ortokuvaan karttatietoja.

• Havainnollisuuden lisäämiseksi ortokuva voidaan esittää korkeusmallin päällä ja sitä voidaan tarkastella sopivasta perspektiivistä.

• Digitaalisista ortokuvista ja ortokuvakartoista voidaan tehdä erilaisia tulosteita, esim. paperi- tai valokuvatulosteita.

• Ortokuva lasketaan käyttäen tehtävään soveltuvaa ohjelmistoa. Itse ortokuvanmuodostus voidaan nähdä eräajotyyppisenä prosessina, jonka syöttötietoja ovat kuvat, orientointitiedot ja korkeusmalli. Ortokuvien laskennan jälkeen tarvittavia toimenpiteitä yleensä ovat kuvamosaiikkien muodostus sekä kuvan sävyjen käsittely. Ortokuvanmuodostus voidaan tehdä mm. fotogrammetrisilla ohjelmistoilla tai kaukokartoitusohjelmistoilla.

3

• Yleensä ortokuvatuotannon osaprosesseiksi luetaan digitaalinen kuvatuotanto, orientointien määritys, korkeusmallinmuodostus ja ortokuvan laskenta. Filmikameroihin perustuvassa ortokuvatuotannossa näiden työvaiheiden osaprosessit ovat seuraavat:

• Kuvatuotanto: kuvaus, kuvien kehitys ja skannaus • Orientointi: sisäinen orientointi, suora tai epäsuora orientointilaskenta • Korkeusmallinmuodostus • Ortokuvanmuodostus: ortokuvanlaskenta, sävyjen käsittely,

mosaikointi

Ortokuvien tuottaminen. (Madani, 1996)

Suomessa käytettävien ilmakuvakameroiden polttovälit ovat laajakulmaoptiikalla 150 mm ja välikulmaoptiikalla 210 mm. Ortokuvaus, samoin kuin kaikki kartoituskuvaus,

4

tehdään pystykuvauksena. Kartta on ortogonaaliprojektiossa. Ortokuva vastaa karttaa vain kuvan nadiiripisteessä.

Ortokuvan tuottamisen kannalta on sitä parempi, mitä etäämpää kuvat otetaan. Etäältä kuvattaessa kuvan sisäiset mittakaavaerot pienenevät ja useimmiten myös

kuvauslaitteen avauskulma on pienempi. Kapean avauskulman etuja ovat valaistuksen tasaisuus ja hyvä näkyvyys maanpintaan koko kuvan alueella.

5

Oikaisuvaihtoehdot

• Yksinkertaisin oikaisu on kuvan projisiointi toiselle tasolle, esimerkkeinä julkisivukuvien oikaisu tai ilmakuvien oikaisu nadiirikuviksi. Oikaisu tehdään 2-D projektiivisena muunnoksena. Kuva ei ole ortokuva, vaan oikaistu kuva, ja siinä kuvan alkuperäinen projektiivisuus säilyy muuttumattomana.

• Satelliittikuvilla maanpinnan korkeuserojen merkitys on vähäisempi kuin ilmakuvilla, koska kuvausetäisyydet ovat kymmen- ja satakertaisia, sääsatelliiteilla jopa tuhatkertaisia matalimpiin ilmakuvauksiin verrattuna. Satelliittikuvien oikaisu tehdäänkin lähinnä kuvan muuttamiseksi karttakoordinaatistoon. Oikaisumalleina käytetään joko 2-D polynomeja tai 3-D murtopolynomeja.

• Orto-oikaisusta puhutaan oikeastaan vasta silloin, kun ilmakuva oikaistaan karttaprojektioon. Ortokuvassa maaston korkeuseroista ja kuvan kallistuskulmista aiheutuva mittakaavan vaihtelu kuvan eri osien välillä poistetaan ja kaikkien oikaistujen kuvapisteiden kuvamittakaava on sama. Oikaisumallina käytetään keskusprojektion mukaista perspektiivimallia eli kollineaarisuusehtoa maanpinnan ja kuvan välillä. Ortokuvaa tuotettaessa poistetaan kuvasta myös tunnetut kuvausvirheet (refraktio, maankaarevuus ja optiikan piirtovirheet).

• Ortokuvaoikaisu voidaan tehdä kaistaleittain tai pisteittäin. Analogiakuvien orto-oikaisu tehdään optisesti ja kuva projisioidaan kaistaleina. Esimerkiksi 1 : 5,000 pohjakartan oikaistaan filmille 5 mm leveinä kaistoina ja kaistat valotetaan 0.1 mm kaistaleina. Digitaalinen ortokuva oikaistaan aina pisteittäin.

Projektiivinen ja perspektiivinen kuva.

6

Ortokuva, jonka koko on 500 x 500 pikseliä 2 metrin pikselikoolla, Boston. (© MIT Digital Orthophoto Browser)

Uudelleennäytteistys

• Ortokuva tulostetaan (uudelleennäytteistetään) kartan koordinaatistoon siten, että yksittäinen pikseli saa koordinaattiarvoja tasavälein. Ruutujako voi olla esimerkiksi 10 cm, 20 cm, 0,5 m, 1 m. Hyvänä periaatteena on se, että digitoidun kuvan pikselikoko on sama tai pienempi kuin ortokuvan pikselikoko.

• Ortokuvan pikselin keskipisteen koordinaatit projisioidaan maanpinnalta kuvalle ja pikselin harmaasävyarvo luetaan projisiointikohtaa lähinnä olevista kuvan pikseleistä

o Lähimmän naapurin menetelmässä harmaasävyarvoksi otetaan projisiointikohtaa lähinnä olevan pikselin harmaasävyarvo sellaisenaan. Tämä on laskennallisesti kevein vaihtoehto, mutta aiheuttaa ortokuvaan geometrista virhettä, joka voi olla puolen pikselin luokkaa.

o Harmaasävyarvo voidaan laskea myös useista pikseleistä interpoloimalla. Hyvin yleinen vaihtoehto on bilineaarinen interpolointi neljän lähimmän naapurin harmaasävyarvoista. Tämä menetelmän huonona puolena on se, että se keskiarvoistaa kuvaa ja vähentää kuvan kontrastia.

o Laskennallisesti raskaampia menetelmiä ovat kuutio- ja palapolynomi-interpolointi sekä sinc-funktioon perustuva interpolointi. Näiden käyttö lisääntyy tietokoneiden laskentatehon lisääntyessä.

7

Korkeusmalli tihennetään ortokuvan tuottamiseksi. Tihentäminen tehdään interpoloimalla. Suomessa on maanmittauslaitoksen ylläpitämän, koko maan kattavan

korkeusmallin ruutukoko 25 metriä. Jos ortokuva tuotetaan 1 metrin pikselikoolla, maanpintaa esittävä korkeusmalli interpoloidaan myös 1 metrin ruudukoksi.

8

Bilineaarinen interpolointi.

Digitaalinen ortokuva tuotetaan tasavälisenä ruudukkona. Jokaista ruutua vastaa ruutu tihennetyllä korkeusmallilla. Tämän koordinaateilla lasketaan ruudun keskipisteen

sijainti ilmakuvalla. Pistettä vastaava harmaasävy interpoloidaan lähimmistä pikseleistä.

9

Kuvautumismalli

Interpolointi

Ortokuvien laatukomponentit

• Ks. FKS ortokuvaohje • Yleiset laatumittarit

o Sijaintitarkkuus eli geometrinen tarkkuus o Spatiaalinen erotuskyky o Radiometrinen laatu o Spektraali laatu

• Kuvausolosuhteisiin liityvät tekijät o Häiriöt (pilvet, pilviharsot, pilvenvarjot, utu, sumu, savu, roskat yms.) o Auringon korkeuskulma o Kuvausajankohta (kevät, kesä, syksy, talvi)

• Ortokuvien erityiset laatutekijät o Mosaikoinnin laatu ja vierekkäiset ortokuvat o Korkeusmallista aiheutuvat karkeat virheet: kuvan kaksin-

kertaistuminen tai katoaminen, kuvan venyminen

10

Oikaisun geometrinen tarkkuus

• Koska ortokuva tuotetaan korkeusmallin perusteella, korkeusmallin virheet vaikuttavat merkittävästi ortokuvan geometriseen tarkkuuteen. Korkeusmallin laatu riippuu ensisijaisesti kohteen korkeusvaihteluista, pistetiheydestä, pisteiden tarkkuudesta sekä mallin ajantasaisuudesta. Korkeusvirhe vaikuttaa siten, että mitä suurempi kuvaussäteen ja nadiirisuoran (projektiokeskuksen kautta kulkevan luotisuoran) välinen kulma on, sitä suurempi ortokuvalle syntyvä sijaintivirhe on. Nadiiripisteessä (nadiirisuoran ja maanpinnan leikkauspiste) korkeusmallin virheestä aiheutuva ortokuvan sijaintivirhe on 0. Ortokuvan sijaintitarkkuus on siis periaatteessa parempi kuvan keskiosassa kuin kuvan reunalla. Käytännössä ortokuva usein muodostetaan mosaikoimalla, jolloin kuvalla on useita nadiiripisteitä.

• Kohteet, jotka eivät sisälly korkeusmalliin tai joiden korkeusarvo on virheellinen, kuvautuvat siis ortokuvalla väärään paikkaan. Oikaisupinnan alapuolella olevat kohteet kuvautuvat säteettäisesti nadiiripistettä kohti ja oikaisutason yläpuolella olevat kohteet ”kaatuvat” nadiiripisteestä poispäin. Esimerkiksi maanpintaortokuvilla rakennusten sokkelit ovat kohdallaan, mutta katot ovat kuvautuneet maastovirheen verran väärään paikkaan. Tosiortokuvalla kaikki kohteet ovat kohdallaan. Merkittävät korkeusmallin puutteet voivat aiheuttaa karkeita virheitä, kuten ”venymistä”. Korkeusmallin virheistä aiheutuvia ortokuvan sijaintivirheitä voidaan huomattavasti pienentää käyttämällä suuria peittoprosentteja ja muodostamalla mosaiikit mahdollisimman lähellä nadiiripistettä sijaitsevista kuva-alueista sekä käyttämällä kapeakulmaista optiikkaa.

• Myös oikaisumalli eli kuvan ja maaston välinen muunnosfunktio vaikuttaa tuloskuvan geometriseen laatuun.

• Oikaistavan kuvan perspektiivi vaikuttaa tuloskuvaan esteettisesti. Kun oikaisupinta on maanpinta, kaikki siitä poikkeavat kohteet kuten rakennukset, sillat ja puusto kuvautuvat alkuperäisen kuvan esittämässä perspektiivissä. Selvimmin tämä näkyy mosaiikin saumakohdissa, jossa kaksi eri perspektiivissä otettua kuvaa joudutaan liittämään toisiinsa. Tätä vaikutusta voi parantaa käyttämällä tarkempaa pintamallia, käyttämällä kuvista vain keskiosaa ja sovittamalla mosaiikin saumat luonnonmukaisiin kuviorajoihin.

• Ortokuvaa tuotettaessa kertaalleen digitoitu ilmakuva näytteistetään uudelleen. Tämä heikentää kuvan erotuskykykyä.

• Esimerkkilaskelma oikaisun tarkkuudesta (tentti 21.1.2002) o Excel-tiedosto oikaisun_tarkkuus.xls

11

Ortokuva 500 x 500, 0,5 m pikselikoolla, alkuperäisen kuvan keskeltä. (© MIT Digital Orthophoto Browser)

Ortokuva 500 x 500, 0,5 m pikselikoolla, alkuperäisen kuvan reunalta. Tässä kuvassa rakennusten pohjat kuvautuvat kartalla oikein, mutta muut osat väärin. Kuvan käyttö ortokuvana on hankalaa. Mikäli tiedot alkuperäisen ilmakuvan sisäisestä ja ulkoisesta

orientoinnista ovat käytettävissä, kuvan rakennukset voidaan mallintaa. Ilmakuvan keskellä näkyvien rakennusten osalta tämä ei olisi mahdollista. (© MIT Digital

Orthophoto Browser)

12

Ortokuvan kuva-ala ilmakuvalla, kun sivupeitto on q ja pituuspeitto p ja tätä vastaava suurin säteettäinen etäisyys kuvan keskipisteestä.

13

Korkeusero dH aiheuttaa kuvalla säteettäissiirtymän dr. Korkeusmallin epätarkkuus aiheuttaa vastaavasti virheen ortokuvalle.

14

Errors caused by height errorsEffect of -2 m height error

Max error 1.3 m

Example of errors caused by orientations

Max error -1.9 m

Esimerkki korkeusmallista ja orientoinnista aiheutuvista ortokuvan virheistä

Satelliittikuvien oikaisu

Satelliittikuvien oikaisu karttakoordinaatistoon on yleisimpiä satelliittikuvien esikäsittelyjä, sillä vasta oikaistuun kuvaan voidaan yhdistää muuta karttakoordinaatistossa olevaa vektori- tai rasterimuotoista tietoa.

• SPOT- ja Landsat-kuvien oikaisu. Maanmittauslaitoksessa automaattinen oikaisu perustuu PerusCD:n kahden metrin vesimaskista tehtyyn piirretietokantaan. Piirretietokanta sisältää mm. järvien ja saarten painopisteet ja ympärysmitat. Oikaistavasta satelliittikuvasta (infrakanava) kynnystetään vesistöt ja muodostetaan piirretietokantaa vastaavia vesistön piirrepisteitä. Vastinpisteiden avulla muodostetaan oikaisussa tarvittava tukipisteistö kuvan oikaisemiseksi karttakoordinaatistoon. Tällä hetkellä automaattista oikaisua voidaan tehdä Suomen alueelta Spotin kolmikanavaisille (XS) ja Landsatin TM-kuville. | Tietoa Maasta 4/1996 |

• Tutkakuvien oikaisu. Maanmittauslaitoksessa oikaistaan ERS-satelliittien SAR-kuvat joko likimääräisesti rataparametrien avulla, tarkemmin tukipisteiden avulla tai tarkimmalla menetelmällä tukipisteiden ja korkeusmallin avulla. Korkeusmallin käyttö oikaisussa on erittäin suositeltavaa. Välttämätöntä se on esimerkiksi eri aikaan otettujen kuvien oikaisemisessa yhdeksi aikasarjaksi. Likimääräinen oikaisu soveltuu öljypäästöjen seurannan kaltaisiin käyttökohteisiin, joissa useiden kymmenien metrien ero kuvalla ja maastossa ei ole ratkaisevaa. | Tietoa Maasta 6/1996 |

15

Pushbroom-kuvien oikaisu

True-ortojen tuotanto ADS40 kuvista (www.istar.com) – Pintamalli forward-, backward- ja nadir-kuvista – Orto-oikaisu – Mosaikointi nadiiria lähinnä sijaitsevista kuvanosista – Rinnakkaisprosessointi

– www.istar.com

(Rainer Sandau, Peter Fricker, A. Stuart Walker, 1999)

16

Kuvamosaiikit

• Mosaikointi o leikkaus

pikselin kuvasisältö haetaan siitä kuvasta, jonka nadiiripiste on lähimpänä

sauma sijoitetaan kohteen kuviorajoihin, jolloin naapurikuvien mahdollinen sävyero on visuaalisesti "luonnonmukainen"

automaattinen mosaikointi: suorat tai ”automaattiset” rajat o radiometrinen korjaus

"hot spot"-ilmiö näkyy sävyeroina kuvan sisällä, eli kuvanosat ovat varjoja vasten kuvattaessa tummempia kuin myötävaloon kuvattaessa

valoisuusero voidaan osittain kompensoida sopivia maskeja käyttäen

fysikaaliset menetelmät

(© FM-Kartta Oy, Pekka Savolainen, 1998)

17

18

"Hot spot"-ilmiö syntyy auringon valaisemana kohtaan, jossa valo heijastuu suoraan tulosuuntaansa ja varjot jäävät katveeseen (retroheijastus). Ilmiö aiheuttaa kuvan

alueella epälineaarisen valaistuseron, joka on suurin varjojen suunnassa ja pienin tätä vastaan kohtisuorassa suunnassa (myötävalo/vastavalo-ilmiö). Valaistuseroa pyritään mallintamaan esimerkiksi ns. BRDF-funktiolla (bidirectional radiometric distribution

function), mutta käytännössä sen korjaaminen on ilmakuvilta hankalaa. Sen sijaan ilmakuvasta korjataan kameran vignetoitumis-ilmiön tuottama valaistusero. Vignetoi-tuminen johtuu sulkimen aukon varjosta ja näkyy kuvalle tulevan valon vähenemisenä

kuvan laidalla. Vignetoitumisilmiö on symmetrinen kuvan pääpisteen suhteen.

19

Dodging. The mosaicked image on the left shows “hot” spots in the far left corner. The image on the right shows a seamless output with the use of specialized color

balancing procedures in ERDAS IMAGINE 8.5 that remove “hot spots” from aerial photography and other off-nadir imagery. Image courtesy of AERO-METRIC, Inc.

(Sheboygan, WI). (http://www.erdas.co.uk/news/colour_balance.htm, 2001).

Osakuva ilmakuvamosaiikista, vasemmalla ennen sävyntasausta, oikealla sävyntasauksen jälkeen. (© Carl Zeiss, Inc./ OrthoVista).

20

Suorat vs. maastokohteisiin piilotetut mosaiikkirajat. (© FM-Kartta Oy, Pekka Savolainen, 1998)

Ortokuvan radiometrinen korjaus sisältyy globaalin yhteensovituksen ratkaisuun. Vasemmalla paloittain oikaistu ortokuva, oikealla globaalin yhteensovituksen

tuloksena tuotettu ortokuva.

Geometrinen virhe, joka johtuu korkeusmallin likimääräisyydestä. Korkeusmalli määräytyy globaalin yhteensovituksen yhteydessä ja virhe korjaantuu.

21

Ortokuva sopii sellaisenaan pohjakartaksi. Kartoitusohjelmistoon sisältyy myös ns. "map publishing"-osio. (Kuva: Leica Helava SocetSet,

http://www.gdesystems.com/socet/brochure/socet_brochure.html).

Ortokuvamosaiikki Bostonista. Kuvan koko on 2 km x 4 km ja pikselikoko on 8 m. (© MIT Digital Orthophoto Browser)

22

Ortokuvaindeksi, Boston ympäristöineen. (© MIT Digital Orthophoto Browser)

(© FM-Kartta Oy, Pekka Savolainen, 1998)

23

(© FM-Kartta Oy, Pekka Savolainen, 1998)

(© FM-Kartta Oy, Pekka Savolainen, 1998)

24

Rakennusten oikaisu ortokuvilla

Orto-oikaisu sekä maaanpinnan että siinä olevien rakenteiden osalta ("true orto")

25

Automatic Correction of Houses in Digital Orthoimages (ETH Zürich)

Jos maastovirhe korjataan ylikulkusillan kohdalla alla kulkevan tienpinnan korkeuden mukaan ja sillalta jatkuvan tien osalta oikean tienpinnan korkeuden mukaan, tien

geometria vääristyy. "True orto"-korjauksella saadaan ylikulkusillat korjattua oikeaan asemaan sillalla kulkevan tien suhteen. (Kuva: Leica Helava SocetSet,

http://www.gdesystems.com/socet/brochure/socet_brochure.html).

26

Ortokuvaustoimintaa Suomessa

• Ortokuvatuotantoa tekevät Suomessa mm. Finnmap, FM-Karta Oy, Maanmittauslaitos, Sito Oy, Suomen Kartoitus ja Mittaus SKM Oy, Tieliikelaitos sekä useat kunnat.

• Ortokuvastoja o MMM:n maanlaajuiset LPIS ortokuvat o MML:n MTJ ortokuvat o Metsäkeskusten ortokuvatuotanto o Kaavan pohjakartta o www.ilmari.fi: Novon ja FM-Kartta Oy:n toteuttama internet-

pohjainen ilmakuvapalvelu

Esimerkkejä ortokuvien käytöstä Suomessa

Ortokuvien käyttötavat voidaan luokitella esimerkiksi mittaus-, analysointi-, suunnittelu-, visualisointi- sekä katselukäyttöön. Seuraavassa esitetään joitakin esimerkkejä ortokuvien tuotannosta ja käytöstä

• Maa- ja metsätalousministeriö on käyttänyt ortokuvia valtakunnallisen peltolohkotietokannan (LPIS, Land Parcel Identification System) muodostamisessa: ortokuvilta on digitoitu tietokantaan peltolohkot sekä tukia hakeville maanviljelijöille on tulostettu paperimuotoiset ortokuvakartat yhdistämällä ortokuva ja vektorimuotoiset lohkotiedot. Käynnissä on jo toinen ortokuvatuotanto LPIS:ä varten. Ensimmäisellä kerralla ortokuvat tuotettiin 1 m maastopikselikoolla 1:60000-mittakaavaisista mustavalkoisista olemassaolevista Topografikunnan kuvaamista ilmakuvista; korkeusmallina käytettiin MML:n Korkeusmalli25:ttä. Toisella kerralla kuvamateriaalina on käytetty uusia 1:31000 väri-infrakuvauksia ja MML:n valtakunnallista Korkeusmalli25:ttä. Ortokuvien maastopikselikoko on 0,5 m. LPIS ortokuvien sijaintikeskivirhe on valtaosassa maata alle 2,5 m.

• Ortokuvia käytetään metsäsovellutuksissa laajasti, mm. kuvioiden rajaamisessa sekä puulajisuhteiden arvioimisessa. Metsäsovellutusten ortokuvat tuotetaan useimmiten 1:31000 väri-infrakuvista 0,5 m maastopikselikoolla. Korkeusmallina käytetään MML:n valtakunnallista Korkeusmalli25:ttä. Ortokuvien sävyt säädetään metsäsovellutuksiin soveltuviksi.

• Kaavoitusmittausasetuksen 6§:n mukaan kaavan pohjakartta voi olla perinteisen viivakartan tarkkuudella laaditun ortomosaiikin ja tarpeellisten viivamerkintöjen yhdistelmä (ilmakuvakartta). Ilmakuvakartassa on osoitettava vähintään maanpinnan korkeussuhteet sekä viivamerkinnöin kiinteistöjaotus, rakennukset ja tiet, tarpeellinen nimistö sekä merkittävät johdot. Kaavoitusmittausohje esittää suositellun menetelmän kaavan pohjakartan osana käytettävän ortokuvan tuotannolle.

• Kunnan toiminnoista ortokuvia voivat hyödyntää mm. mittaustoimi, maankäytön suunnittelu, liikennesuunnittelu, viheraluesuunnittelu ja –rakentaminen, elinkeino- ja yrityspalvelut, rakennusvalvonta, ympäristönvalvonta sekä pelastustoimi. Intranetissä tai internetissä kuvat saadaan suuren käyttäjäjoukon käyttöön.

• Lisätietoja: FKS ortokuvaohje

27

Kirjallisuutta

• Kaavoitusmittausohjeet, Maanmittaushallituksen julkaisu n:o 94. • Eija Orava, 1994. Digitaaliset ortokuvat, TKK, diplomityö, Espoo 1994. • Mikael Johansson, Scott B. Miller, A. Stewart Walker, 1995. Digital

orthophotography at the National Land Survey of Sweden, Espoo 1995. • Ohjeita ortokuvien tuotannolle ja käytölle Suomessa. Fotogrammetrian ja

kaukokartoituksen seura, julkaisu 1/2005. http://www.fgi.fi/osastot/foto/projektit/ortokuva_etusivu.html

Maa-57.220 Fotogrammetrinen kartoitus Luento-ohjelma 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13