Rasteri- ja vektorimuotoinen paikkatietoaineisto

Tehtävät on suunnattu yläkouluun maantieteen oppiaineeseen ja kaikille paikkatiedon perusteista kiinnostuneille. Tehtävissä tutustutaan paikkatiedon luonteeseen, erityisesti rasteri- ja vektorimuotoisten paikkatietoaineistojen eroihin.

Paikkatietoaineiston kaksi muotoa – rasteri ja vektori

ilamkuva_pikseleina

Ilmakuva muodostuu pikseleistä eli se on siis rasterimuotoinen paikkatietoaineisto. Voit klikata kuvaa suuremmaksi.

Digitaalinen paikkatietoaineisto jakaantuu kahteen erilaiseen muotoon, rasterimuotoiseen ja vektorimuotoiseen paikkatietoaineistoon. Usein rasteri- ja vektoriaineistoja käytetään yhdessä, mutta ne soveltuvat eri tavoin erilaisten ilmiöiden kuvaamiseen.

Rasterimuotoinen paikkatietoaineisto on kuvamuotoista paikkatietoaineistoa. Aineisto koostuu säännöllisistä ja tasasuuruisista ruuduista, joita kutsutaan pikseleiksi. Pikseli on kuvan pienin yksikkö, joka kuvaa tiettyä aluetta maastossa. Pikselin kuvaama alue voi olla laajuudeltaan esimerkiksi 10 x 10 metriä, jolloin aineiston resoluutio eli erottelukyky on 10 metriä.

Rasteriaineistossa pikselin koko määrää aineiston tarkkuuden ja pikselin saama väri tai sävy puolestaan kertoo sille tallennetun ominaisuustiedon. Pikselin sijainti rasteriaineiston pikseliruudukossa kertoo puolestaan kohteen sijainnin. Näin ollen rasteriaineisto kertoo kohteen sijainti- ja ominaisuustiedon sitä tarkemmin, mitä suurempi on aineiston resoluutio eli mitä pienemmän alueen rasteriaineiston yksi pikseli kuvaa.

Tyypillisintä rasterimuotoista paikkatietoaineistoa ovat erilaiset ilma- ja satelliittikuvat. Rasterimuotoisia aineistoja ovat myös esimerkiksi skannerilla tietokoneelle luetut paperikartat.

vektorikuva

Vektorimuotoinen kuva muodostuu piste-, viiva- ja aluekohteista. PaikkaOpin kartta-alustalla voi harjoitella näiden tuottamista itse. Voit klikata kuvaa suuremmaksi.

Vektorimuotoisessa paikkatietoaineistossa kohteet kuvataan pikseleiden sijaan pisteinä, useampia pisteitä yhdistävinä viivoina tai viivojen rajaamina alueina eli polygoneina. Näin muodostuvien vektoriobjektien kullekin pisteelle määritellään niiden koordinaatit.

Vektorimuotoinen paikkatietoaineisto ei rasteriaineiston tavoin ole kuvamuotoinen vaan pikemminkin taulukko, jonne kunkin paikkatietokohteen sijainti- ja ominaisuustiedot tallennetaan. Karttakuvaksi vektorimuotoinen paikkatietoaineisto visualisoidaan vasta paikkatieto-ohjelman avulla.

Mittauksiin ja tilastoihin perustuvat paikkatietoaineistot ovat useimmiten vektorimuotoisia. Esimerkiksi GPS-laitteisiin tallennetut pistekohteet ja reittiviivat ovat vektorimuotoisia kohteita.

Rasteri- ja vektoriaineistojen erot

Rasteri- ja vektoriaineistoilla on omat sovellusmahdollisuutensa ja rajoitteensa paikkatietojärjestelmissä. Rasteriaineistot ovat usein resoluutioltaan tarkkoja kuvatiedostoja, jolloin ne ovat myös tiedostokooltaan isoja. Vektoriaineistot ovat puolestaan tiedostokooltaan usein pieniä, jolloin niiden käsittely on nopeaa.

Vektoriaineistoissa yksittäisen kohteen sijaintia ja sen ominaisuustietoja voidaan muokata ja kohteille tallennettuja ominaisuustietoja voidaan etsiä paikkatietokannasta. Lisäksi vektoriaineistoilla voidaan kuvata kohteiden luonnollisia muotoja tarkemmin kuin rasteriaineistoilla; vektorialue voi noudatella esimerkiksi järven reunoja sen ”oikeiden” muotojen mukaisesti, kun taas rasteriaineistossa järvi kuvautuu väistämättä nelikulmaisten pikselielementtien kautta.

Rasteriaineisto on tuotettu aina tiettyyn mittakaavaan ja aineiston luettavuus kärsii, kun sitä tarkastellaan tämän muissa mittakaavoissa. Vektorimuotoinen aineisto on sen sijaan vapaasti skaalautuvaa eli sen luettavuus ei kärsi suurentamisesta. On kuitenkin muistettava, että vektoriaineiston suurentaminen ei vaikuta itse aineiston tarkkuuteen; aineisto on aina tuotettu tiettyyn mittakaavaan, mikä vaikuttaa karttakuvan yleistystasoon.

Rasteriaineistot ovat usein yksinkertaisia ja edullisia tuottaa. Niiden merkittävä etu vektoriaineistoihin nähden on myös kyky esittää niin kutsuttuja jatkuvia ilmiöitä. Esimerkiksi korkeuserojen kuvaaminen onnistuu rasteriaineistolla hyvin. Korkeita alueita voidaan kuvata tummemmilla värisävyillä ja matalalla sijaitsevien alueita puolestaan vaaleammilla.

Tehtävät

Tehtävä 1. Rasteri- ja vektorimuotoinen paikkatietoaineisto
Tutki kartta-alustalta löytyviä valmiita paikkatietoaineistoja ja vastaa seuraaviin kysymyksiin. Aineistot saat auki karttanäkymään kartta-alustan vasemman laidan aineistovalikosta.

  • Mitkä kartta-alustan aineistoista ovat rasterimuotoisia? Anna kaksi esimerkkiä.
  • Mitkä aineistoista ovat puolestaan vektorimuotoisia? Anna kaksi esimerkkiä.
  • Mistä tunnistat aineistot rasteri- tai vektorimuotoisiksi?
    Tallenna lopuksi karttanäkymä yhdestä rasteri ja yhdestä vektorimuotoisesta aineistosta kuvaksi.

Ohje: Voit tallentaa karttanäkymän kuvaksi tai pdf-tiedostoksi valitsemalla Tulosta työkalupalkista.

Tehtävä 2. Satelliittikuvien tutkintaa

Tutki satelliittikuvia kartta-alustalla. Aseta kartta-alustan aineistoista näkyväksi Image2006-sateliittikuvat aineistoteemasta Ilma- ja satelliittikuvat ja valitse karttanäkymäksi koko Suomi.

  • Tutki aineiston kuvaus- eli metatietojen perusteella, onko aineisto rasteri- tai vektorimuotoista paikkatietoaineistoa?
  • Lähennä karttanäkymän mittakaavaa asteittain. Missä mittakaavassa erotat satelliittikuvien yksittäiset pikselit?
  • Lähennä karttanäkymä mittakaavaan 1:4000. Mikä on satelliittikuvien resoluutio? Käytä apunasi Mittaus-työkalua ja laske yhden pikselin sivun pituus.
  • Tallenna lopuksi karttanäkymä kuviksi mittakaavoissa 1:4000, 1:16000 ja 1:200000.
Tehtävä 3. Vektorimuotoinen paikkatietoaineisto

Tutki vektorimuotoisten paikkatietoaineistojen ominaisuuksia. Avaa tehtävää varten kartta-aineistoista Yhdyskuntarakenne ja kaavoitus -teemasta Varsinais-Suomen tai Pohjois-Karjalan maakuntakaava. Lähennä Turun tai Joensuun

Tutki aineistoa ja pohdi seuraavia kymyksiä:

  • Millaisia pistemäisiä, viivamaisia ja aluemaisia kohteita aineisto sisältää? Käytä hyväksesi aineiston karttaselitettä.
  • Mitä aineiston tarkkuudelle tapahtuu, kun lähennät karttanäkymän mittakaavaa 1:2000 000 asteittain mittakaavaan 1: 40 000?

Comments are closed