Eesti kolm vaala – geodeetiline süsteem, kaugseire andmed ja põhikaart

Nii Eestis kui ka rahvusvahelisel tasandil peetakse heaks avalikuks teenuseks sellist teenust, mis on kasutaja jaoks olemas õigel ajal, on lihtsasti kasutatav ning mille osutamise keerukus ei ole kasutajale nähtav. Kui enamike avalike teenuste puhul alles mõeldakse, kuidas selleni jõuda, siis ruumiliste alusandmete osas oleme selle tulemuse juba saavutanud. Kasutajale paistavad välja X-GIS või muud kaardirakendused ja avaandmed, kuid sealjuures ei pruugita tajuda nende andmete tootmiseks vajaliku töö keerukust ja ulatust.

Keerukuse mitte tajumine võib tekitada mulje, et andmed tekivad ja uuenevad iseenesest. Tegelikkuses on selle taga maailmatasemel pädevusega spetsialistid, tipptasemel seadmed ning keerukad protsessid. Andmetel endil on aga suur mõju paljudele eluvaldkondadele.

Geodeetiline süsteem – nähtamatu alus, mis hoiab kõik paigal

Kui kasutada mõnda navigeerimisrakendust, liigub asukohta tähistav punkt justkui iseenesest täpselt sinna, kuhu kasutaja läheb. Sageli ollakse teadlikud, et satelliidid määravad seadme asukoha koordinaadid, kuid harva mõeldakse sellele, kuidas need koordinaadid paigutuvad õigesti seadmes olevale kaardile. Selle taga on geodeetiline süsteem –  kompleksne raamistik, mis võimaldab ruumipunktide numbrilist kirjeldamist ning nende esitamist tasapinnalisel või ruumilisel kaardil.

Joonis 1. eesti kuju erinevates kaardiprojektsioonides. 30-päeva kaardi väljakutse (https://geoportaal.maaruum.ee/est/ruumiandmed/30-paeva-kaardi-valjakutse-2024-p952.html).

Mida täpsemaid mõõtmisi soovitakse teha ja mida pikemalt neid kasutada, seda rohkem tegureid tuleb arvesse võtta ning seda keerukamaks süsteem muutub. Ehkki Maa tundub paigal seisvana, siis tegelikkuses on kõik meie ümber liikumises – liiguvad planeedid, nende tehiskaaslased, aga ka näiteks mandrid ning samuti geodeetiliste märkide asukohad muutuvad ajas. Geodeetiline süsteem tagab, et need muutused võetakse arvesse.

MaRu ülesanne on hoida geodeetiline süsteem elujõulisena ja tagada selle kasutatavus. Selleks hallatakse Eesti geodeetilist võrku (joonis 2) ja geodeetiliste punktide andmekogu, milles on kokku ca 35 000 geodeetilist punkti (joonis 3 ja 4), ning GNSS (Global Navigation Satellite System ehk ülemaailmne satelliitnavigatsioonisüsteem) tugijaamade võrgustikku ESTPOS.

Joonis 2. Eesti geodeetilised võrgud
Joonis 3. Geodeetiline märk maapõues.
Joonis 4. Geodeetiline märk ehitises

ESTPOS võimaldab nii geodeetilise süsteemi monitooringut  kui ka ülitäpseid mõõtmisi, mida kasutatakse maamõõtmises ning üha enam ka isejuhtivate sõidukite ja robotniidukite arendamisel. Tegemist on valdkonnaga, mis väärib omaette blogipostitust.

Kaugseire andmed – 700 terabaiti taevast alla

Geodeetiline süsteem loob eeldused täpse asukohaga mudelite loomiseks, kuid nende mudelite tegelikuks kasutamiseks tuleb ka andmed koguda. Mudelid võivad olla kahemõõtmelised (nt X-GIS 2.0 [maainfo] kaardid, joonis 5) või kolmemõõtmelised (Maa- ja Ruumiamet 3D), kuid andmete loomise esimene samm on andmete kogumine maastikult.

Joonis 5. Kahemõõtmeline kaardipilt https://xgis.maaamet.ee/xgis2/page/app/maainfo

Tõsi, päris maastikul tehakse vaid ettevalmistusi – Eestis kogutakse andmeid peamiselt mõõdistuslennuki abil. Lennuk on varustatud ülitäpsete seadmetega, mis koguvad andmeid lennu käigus. Ka need seadmed kasutavad asukoha määramiseks ESTPOS-i tugijaamu, mis oligi üks olulisemaid põhjuseid selle võrgustiku välja arendamiseks.

Mõõdistuslendude kolm põhitulemust on:

  1. aerofotod (fotod otse ülevalt, joonis 6),
  2. kaldaerofotod (fotod nurga alt, joonis 7),
  3. laserskanneerimise andmed (punktipilv, mis kirjeldab maastiku ja objektide kõrgusi, joonis 8).
Joonis 6. Aerofoto
Joonis 7. Kaldaerofoto
Joonis 8. Aerolaserskaneerimise punktipilv

Ühe mõõdistusperioodiga kogutakse ligikaudu 700 TB andmeid. See eeldab põhjalikku ettevalmistust: maastikule paigutatakse markeerimispunktid (joonis 9), mille täpne asukoht on teada ja mis lihtsustavad fotode sidumist geodeetilise süsteemiga; optimeeritakse lennumarsruudid; kooskõlastatakse lennud erinevate osapooltega jne. Mõõtmised eeldavad selget taevast, mistõttu on nii piloodid kui seadmeoperaatorid mõõdistusperioodil pidevas valmisolekus.

Peale andmete kogumist järgneb andmete töötlemine  – selleks on vaja spetsiifilisi teadmisi, tarkvara ja tugevat andmetöötlusvõimekust. Kevadel tehtud mõõdistusandmed saavad seetõttu enda lõpliku kuju alles aasta lõpuks. Selles faasis seotakse aeromõõdistamisel kogutud andmed muuhulgas ka lõplikult geodeetilise süsteemiga, millega tagatakse et ühe punkti koordinaat mõõdetuna kaardil või maastikul on sama.

Joonis 9. Markeerimispunkt

Põhikaart ja vektorandmed – pilt, millest saab otsus 

Õhust saadud andmed on rasterkujul, mis tähendab, et need on kasutatavad fotodena. Enamik ülesandeid eeldab aga andmeid vektorkujul – jooni, punkte ja pindu, millele on lisatud objekti kirjeldavad tärkandmed (nt veekogu nimi, teekatte tüüp jmt). Vektorandmeid saab mõõta, visualiseerida, analüüsida ja kasutada automaatselt töötavates süsteemides.

Hoolimata tehisintellekti ja masinõppe kiirest arengust ei ole veel olemas piisavalt täpseid automaatseid lahendusi, mis suudaksid rasterandmetest ise kvaliteetseid vektorandmeid genereerida. Ka MaRu töötab automatiseerimise suurendamise nimel, kuid seni suudame analüüside ja kontrollidega kaardistajaid vaid toetada. Lõplik, kasutatav tulemus tuleb endiselt spetsiaalse tööjaama taga olevalt kaardistajalt.

Joonis 10. Eesti põhikaart (väljavõte C-GIS2.0 kaardirakendusest)

Eesti topograafia andmekogu, tuntud ka kui ETAK, vektorandmed mõjutavad otseselt maaomanike õigusi, piiranguid ja kohustusi. Samuti sõltub ETAK andmetest maamaks, mistõttu ei saa lubada ebatäpsusi. Maastikul toimuv peab olema kooskõlas teiste registritega, näiteks ehitisregistri, teeregistri või maaparandussüsteemide andmetega. Kaardistamine ja teiste registrite uuendamine ei toimu samaaegselt, mistõttu nende sünkroonis hoidmine on omaette väljakutse.

Kolm tugisammast, mis hoiavad riiki koos

Kirjeldatud kolm valdkonda – geodeetiline süsteem, kaugseire andmed ja põhikaart – on Eesti ruumiandmete tugisambad, millest sõltub suur osa riigi toimimisest. Nende mõju on kõige nähtavam digiteenustes ning riigi ja kohalike omavalitsuste teenustes. Riigi juhtimine, haldusjaotuse korraldamine, katastritoimingud, taristu planeerimine, maksude arvestamine, riigikaitse planeerimine või tegevuste korraldamine maastikul – kõik need sõltuvad kolme vaala olemasolust ja laitmatust koostoimimisest.

Kui paljude avalike teenuste puhul püütakse neid muuta kasutajale nähtamatuks, siis nende kolme „nähtamatu tugisamba“ olemasolule ja mõjule tasub siiski mõelda. Piim ei tule poest ja ruumiandmed ei teki iseenesest.

Autor: Erik Ernits, Maa- ja Ruumiameti andmehõive ja maakatastri teenistuse direktor

Loomise kuupäev: 15.07.2025

open graph image