Artikkelitiivistelmä pohjautuu Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskuksen (FGI) asiantuntijoiden julkaisuun “Paikkatiedot ja paikannus digitalisaation avaimina” (Koskinen ym., AASF 2025).
Paikkatieto muuttuu dynaamiseksi – Tulevaisuus on 4D-malleissa ja reaaliaikaisuudessa
Paikkatieto ei ole enää pitkään aikaan ollut vain staattisia karttatasoja tai tietokoneen ruudulta tarkasteltavia geometrioita. Arviolta noin 80 prosenttia kaikesta maailman tiedosta kytkeytyy maantieteelliseen sijaintiin, ja digitalisaation myötä tämän tiedon käyttöalueet laajenevat vauhdilla. Nykyisissä digitalisaatiohankkeissa paikkatiedosta on tullut aidosti neliulotteista (4D), missä kolmiulotteiseen mallintamiseen yhdistyvät aika, reaaliaikainen sensoritieto ja dynaaminen vuorovaikutus ympäristön kanssa.
Aitojen digitaalisten kaksosten kehitys – olipa kyse kaupungeista, liikenneväylistä, ilmakehästä tai vesistöistä – edellyttää jatkuvasti päivittyvää, erittäin tarkkaa paikkatietoa. Digitaaliset kaksoset mahdollistavat dynaamisen tilannekuvan ylläpidon lisäksi ilmastonmuutoksen ja erilaisten tulevaisuusskenaarioiden simuloinnin päätöksenteon tueksi. Samaan aikaan tekoäly ja robotiikka tekevät autonomisia ratkaisuja sekunnin murto-osissa, mikä asettaa paikannuksen tarkkuudelle, ajantasaisuudelle ja luotettavuudelle täysin uudenlaisia vaatimuksia.
Luotettavuus ja varautuminen – Kansallinen perusta maailmanluokan tasolla
Satelliittipaikannus (GNSS) muodostaa nykyaikaisen paikannuksen selkärangan, mutta sen heikkoudet, kuten signaalin vaimeneminen sisätiloissa ja haavoittuvuus tahalliselle häirinnälle (jamming) tai harhautukselle (spoofing), ovat nousseet turvallisuuspolitiikan keskiöön. Yhteiskunnan kriittisten toimintojen, kuten matkapuhelinverkkojen ja finanssimarkkinoiden, aikasynkronointi nojaa satelliitteihin, joten häiriöillä voi olla vakavia seurauksia.
Suomessa kansallista peruskalliotason varmuutta paikannukseen rakentaa Maanmittauslaitos. Kirkkonummella sijaitseva Metsähovin geodeettinen tutkimusasema sekä koko maan kattava FinnRef-pysyvä GNSS-verkko takaavat sen, että Suomen koordinaatti-, korkeus- ja painovoimajärjestelmät (kuten EUREF-FIN, N2000 ja FIN2023N2000-geoidimalli) pysyvät millimetriluokan tarkkuudella kytkettyinä globaaleihin vertauskehyksiin. Metsähovi edustaa maailman huippua geodeettisena perusasemana, ja se toteuttaa osaltaan YK:n kestävän kehityksen geodeettista päätöslauselmaa.
Monihäiriötilanteissa tarvitaan kuitenkin myös niin kutsuttua GNSS-vapaata ja saumatonta paikannusta. Saumattomassa paikannuksessa yhdistetään joustavasti satelliittipaikannusta, inertiaalisensoreita, 3D-konenäköä, 5G/6G-radiopaikannusta sekä tulevaisuudessa yleistyviä piensatelliitteja (LEO) ja kvanttisensoreita.
Tiedon yhteiskäyttöisyys ja ekosysteemit kasvun vauhdittajina
– Vaikka julkisella hallinnolla ja yrityksillä on valtavat paikkatietovarannot, tiedon yhteiskäyttöisyyden ja yhteentoimivuuden haasteet hidastavat usein täyden taloudellisen hyödyn saavuttamista. Yhteiskäyttöiset aineistot, avoimet rajapinnat (esim. OGC API -standardit) ja yhdenmukaiset tietorakenteet vähentävät päällekkäistä työtä ja kiihdyttävät uutta liiketoimintaa.
Suomessa paikkatietoalan tutkimusta ja innovaatioita vauhdittavat keskeiset infrastruktuurit:
- Geoportti: Suomen Akatemian tiekartalle valittu avoin paikkatietojen tutkimusinfrastruktuuri, joka tarjoaa mm. jalostettuja paikkatietoaineistoja ja teholaskentatyökaluja CSC:n laiteympäristössä geotieteiden, ympäristöntutkimuksen ja tekoälysovellusten käyttöön.
- Location Innovation Hub (LIH): Paikkatietokeskuksen koordinoima EU:n digitaalinen innovaatiohubi, joka tarjoaa maksuttomia palveluita pienen ja keskisuuren kokoluokan yrityksille sekä julkisorganisaatioille paikkatiedon hyödyntämiseksi.
Esimerkkisovellukset ja tuleva vaikuttavuus
Älykäs liikenne, HD-kartat ja älyliikenteen paikannus
Tulevaisuuden autonominen liikenne edellyttää senttimetriluokan absoluuttista ja suhteellista paikannusta sekä ajantasaista tilannekuvaa tieverkolta.
- Älyliikenteen paikannus: Autonomisten ajoneuvojen ja lennokkien paikannustarkkuuden parantamiseksi kehitetään hybridipaikannusmenetelmiä ja sensorifuusiota, jossa GNSS:stä saatavan paikkaratkaisun avulla korjataan GNSS-vapaan paikannuksen virheitä. Tulevaisuudessa älyliikenteen paikannus koostuu paitsi satelliittipaikannuksesta, myös siihen yhdistetävistä sensori- ja radiopaikannusmenetelmistä ja ajoneuvot ovat lisäksi verkottuneet keskenään.
- HD-pohjakartat autonomialle: Kansallisista ilma- ja maastolaserkeilausaineistoista sekä kaupunkien omista tiheistä pistepilvistä muodostetaan suuriresoluutioisia HD-pohjakarttoja autonomisten ajoneuvojen ja työkoneiden paikannusta varten.
- Reaaliaikainen teiden kuntoseuranta: Autonomiset ajoneuvo- ja robottisensorit (kuten Paikkatietokeskuksen Roamer- ja ARVO-tutkimusajoneuvot) havainnoivat tieympäristöä ja mittaavat tienpinnan urautumista, muodonmuutoksia sekä liukkautta syväoppivien mallien avulla. Tienpintojen kunnon standardointiin euroopanlaajuisesti hyödynnetään myös Eurooppalaisia GNSS-menetelmiä, kuten Galileon tarkkuuspaikannuspalvelua (High Accuracy Service, HAS).
- Tuleva vaikuttavuus: Tieverkon jatkuva automaattinen tilannekuva vähentää ylläpitokustannuksia, optimoi korjausinvestointeja ja parantaa tieliikenteen turvallisuutta sekä sujuvuutta.
Autonomiset droonit
Miehittämättömät ilma-alusjärjestelmät (UAS) mullistavat kaukokartoituksen siirtymällä näköyhteyden lennoista täysin autonomisiin ja pitkäkestoisiin operaatioihin.
- Autonominen navigointi ja SLAM: Katvealueilla ja metsän sisällä latvuston alla droonit voivat navigoida ja tuottaa ympäristöstään dataa reaaliaikaisen SLAM-teknologian (Simultaneous Localization and Mapping) avulla ilman GNSS-yhteyttä. Navigointia voidaan tukea myös olemassa olevilla 3D-kaupunki- ja korkeusmalleilla.
- Drone-in-a-Box (DiaB) & Ilmalaivat: Säältä suojatut, automatisoidut operointiasemat mahdollistavat droonien itsenäiset reittilennot ja latauksen. Suomalaiset vetykäyttöiset ilmalaivat (esim. Kelluu Oy) kykenevät jopa 10 tunnin jatkuvaan kaukokartoituslentoon.
- Tuleva vaikuttavuus: Mahdollistaa laaja-alaisen ja reaaliaikaisen ympäristön seurannan, myrskyvaurioiden ja metsäpalojen nopean havainnoinnin ja kartoituksen, kriittisen infrastruktuurin tarkastukset sekä automatisoidun logistiikan ilman ihmisen jatkuvaa läsnäoloa.
Digitaalinen metsä- ja täsmämaatalous
Kaukokartoitus ja paikkatietopohjainen tekoäly optimoivat biotalouden tuottavuutta ja ilmastokestävyyttä puu- ja lohkokohtaisesti.
- Metsäkanta – Maailman laajin yksinpuutietokanta: Paikkatietokeskuksen kehittämä Metsäkanta sisältää yli 5,8 miljardin puun yksilölliset tiedot 20 miljoonan hehtaarin alueelta.
- Monikanavainen laserkeilaus & Harvesterikeilain: Monikanavaisen laserkeilauksen avulla tunnistetaan puiden laatu, oksaisuus, runkomuoto ja terveydentila (esim. kirjanpainajatuhot). Harvesterin konenäkö ja keilain luovat digitaalisen kaksosen hakkuutilanteesta, auttaen kuljettajaa jättämään elinvoimaisimmat puut kasvamaan.
- Täsmämaatalous: Satelliitti- ja drooniaineistoja yhdistämällä voidaan rakentaa tehokkaita ja skaalautuvia ratkaisuja kasvustojen seurantaan, lannoituksen optimointiin, kasvitautien ja rikkakasvien varhaiseen havainnointiin sekä EU:n maataloustukien valvontaan.
- Tuleva vaikuttavuus: Maksimoi metsä- ja maatalouden taloudellisen tuoton samalla kun se suojelee luonnon monimuotoisuutta, sekä minimoi lannoitteiden ja torjunta-aineiden ympäristökuormitusta ja tehostaa hiilensidontaa.
Tulevaisuuden näkymät Positio-lehden lukijoille
– Automaattinen päätöksenteko, robotiikka ja vihreä siirtymä muuttavat paikkatietoalan roolia perustavanlaatuisesti. Paikkatieto ei ole enää erillinen tukitoiminto, vaan koko digitalisoituvan yhteiskunnan kriittinen toimintaedellytys. Jotta julkisen ja yksityisen sektorin välinen työnjako, tietoturva, yksityisyys sekä tiedon laatu pystytään turvaamaan, tarvitaan pitkäjänteistä laadukasta tutkimusta ja tiivistä yhteistyötä koko paikkatietoekosysteemin kesken.
Haluatko tietää enemmän siitä, miten kansalliset vertausjärjestelmät, saumattomat paikannusratkaisut, autonomiset droonit ja digitaaliset kaksoset muuttavat paikkatietoalaa? Lue koko alkuperäinen vertaisarvioitu artikkeli:
- Julkaisu: Paikkatiedot ja paikannus digitalisaation avaimina (AASF #4, 2025)
Kirjoittajat:
- Jarkko Koskinen, professori, TKT, Paikkatietokeskuksen ylijohtaja, Maanmittauslaitos.
- Eija Honkavaara, tutkimusprofessori, TKT, Maanmittauslaitos.
- Juha Hyyppä, professori, TKT, Kaukokartoitusosaston johtaja, Maanmittauslaitos.
- Antti Jakobsson, Yli-insinööri, TKT, Maanmittauslaitos.
- Harri Kaartinen, tutkimusprofessori, TKT, Maanmittauslaitos.
- Sanna Kaasalainen, professori, FT, Navigoinnin osaston johtaja, Maanmittauslaitos.
- Hannu Koivula, professori, TkT, Geodesian osaston johtaja, Maanmittauslaitos.
- Antero Kukko, tutkimusprofessori, TkT, Maanmittauslaitos.
- Mari Laakso, professori, tutkimusjohtaja, Maanmittauslaitos.
- Juha Oksanen, professori, Geoinformatiikan osaston johtaja, Maanmittauslaitos.
- Markku Poutanen, emeritus tutkimusprofessori, Maanmittauslaitos.
- Eetu Puttonen, tutkimusprofessori, Maanmittauslaitos.
- Matti Rantanen, johtava turvallisuusasiantuntija (eläkkeellä), DI, InsEvL, Maanmittauslaitos.
