Geoportti tuo paikkatietoja hyödyntävän teholaskennan tutkijoiden ulottuville

Teksti: Juha Oksanen, Laura Puranen

Geoportin tavoitteena on lisätä paikkatietojen hyödyntämistä yli tutkimusaluerajojen. Avoimen paikkatiedon määrä on kasvanut räjähdysmäisesti. Samaan aikaan viranomaistoimintana kerättyjen aineistojen rinnalle on noussut joukkoistamalla kerättyjä aineistoja, moninaisilla alustoilla kerättyjä sensoriaineistoja ja kokonaan uudenlaisia datoja, kuten sosiaalisen median aineistot.

Myös tiedon löydettävyys ja käytettävyys ovat kansallisen paikkatietoinfrastruktuurin kehittymisen myötä parantuneet vuosikymmenessä huimasti. Kaupallisten ohjelmistoratkaisujen rinnalle on noussut korkeatasoisia ilmaisia ja avoimeen lähdekoodiin perustuvia paikkatietotyökaluja. Tutkijayhteisöstä kuuluu silti jatkuvasti toiveita siitä, miten tutkimus hyötyisi paikkatietoaineistoista ja geoinformatiikan menetelmistä vieläkin paremmin.

Tutkijayhteisön tarpeisiin vastataan, kun keväällä 2019 avataan kaikille paikkatietoa hyödyntäville tutkijoille tarkoitettu Geoportti.fi-sivusto. Sivusto kokoaa yhteen kansallisessa paikkatietoinfrastruktuurissa saatavilla olevat aineistot, merkittävimmät paikkatietojen käsittelyn työkalut sekä joukon ohjeita ja koulutusmateriaaleja, joiden avulla käyttäjät voivat etsiä omiin tarpeisiinsa sopivia paikkatiedon käsittelyn lähestymistapoja.

Sivustolta tulee löytymään myös ohjeet siitä, miten CSC - Tietotekniikan keskus Oy:n Taito-teholaskentaympäristöön koottuja valtakunnallisia paikkatietoaineistoja on mahdollista prosessoida ympäristöön valmiiksi asennetuilla työkaluilla. Geoportti.fi-sivuston on toteuttanut oGIIR-konsortio (Open Geospatial Information Infrastructure for Research - Avoin paikkatiedon tutkimusinfrastruktuuri), jonka jäseninä on joukko tutkimuslaitoksia ja yliopistoja.

Lentoreittien visualisointi.
Geoportti.fi tuo näkyviin käyttäjien paikkatietoaineistosta tekemiä visualisointeja. Kuvassa on visualisoitu Euroopan kartalle lentokoneiden lentoreittejä, ja siitä erottuvat vilkkaimmat lentokentät Lontoo, Pariisi, Frankfurt ja Amsterdam. (Kuvaa on rajattu.)

 

Tutkimuslaitokset samalle viivalle yliopistojen kanssa

oGIIR-hankkeen tavoitteena on luoda käyttäjälähtöisyyteen ja avoimeen saatavuuteen perustuva rakenne tukemaan Suomen tutkimusyhteisöä ja tehostamaan paikkatietoalan tutkimusta.

Kohderyhmä ei siis ole pelkästään geoinformatiikan tutkijat, vaan tavoitteena on laajentaa paikkatietojen hyödyntämistä eri tutkimusaloilla. Erittäin merkittävää hankkeen toiminnassa on, että se toimii yli yliopisto- ja tutkimuslaitosrajojen. Urauurtavaa toimintaa on ollut CSC:n laskentaresurssien avaaminen konsortioon kuuluneiden tutkimuslaitosten käyttöön. Yliopistot olivat kuuluneet tällaisen palvelun piiriin jo pitkään.

Vuonna 2017 opetus- ja kulttuuriministeriö vahvisti tutkimus- ja innovaatiotoimijoiden kanssa datanhallinnan ja laskennan tutkimusinfrastruktuurien kehittämisohjelman 2017−2021 (DL2021). Tämä avasi CSC:n laskentaresurssien käyttömahdollisuuden kaikille tutkimuslaitoksille ja on korostanut osaltaan oGIIR:n merkitystä valtakunnallisten saumattomien paikkatietoaineistojen, niiden prosessointimenetelmien ja -työkalujen sekä tiedon jakamisen mahdollistajana.

DL2021-ohjelman myötä oGIIR:n toimintamahdollisuudet paranevat entisestään, kun esimerkiksi CSC:n laskentaympäristö päivitetään vuosina 2019-2020 Pohjoismaiden tehokkaimmaksi. Sen teoreettinen huipputeho tulee olemaan noin 11 PFLOPS (tuhatta biljoonaa laskutoimitusta sekunnissa) ja tallennuskapasiteetti 12 petatavua (1 petatavu = 1024 teratavua).

Aineistoja ja työkaluja

Geoportti.fi -sivuston lisäksi oGIIR-hankkeen keskeisiä tuotteita ja palveluita vuoden 2019 loppuun mennessä ovat Taito-teholaskentaympäristöön viedyt CSC:n Paituli-palvelun aineistot ja joukko saumattomia valtakunnallisia aineistoja, kuten Luonnonvarakeskuksen valtakunnan metsien inventointiaineistot 2013-2015, Suomen ympäristökeskuksen kaikki avoimet aineistot sekä Maanmittauslaitoksen luokitellut pistepilvet, virtuaalirastereiksi luodut korkeusmallit ja kuukausittain päivitetty spatiaalisesti yhtenäinen kokonainen ja teemoittain ryhmitelty maastotietokanta.

Taito-teholaskentaympäristöön on myös valmiiksi asennettu joukko tavallisimpia paikkatietoaineistojen prosessointityökaluja, kuten GDAL/OGR, GRASS GIS, PDAL, Proj.4, QGIS, SagaGIS, SNAP, TauDEM ja Zonation, sekä R ja Python yleisillä spatiaalisilla kirjastoilla laajennettuna.

Paikkatietokeskus on luonut hankkeessa GeoCubes Finland -konseptin, jossa pilotoidaan paikkatietoaineistojen hallintaa, analysointia ja visualisointia datakuutioina sisältäen joukon valtakunnallisia aineistoja sekä palvelu- ja sovellusdemonstraatiot datan hyödyntämiseksi.

CSC:n superklusterin lisäksi infrastruktuurissa on käytettävissä cPouta-pilvipalvelu, joka mahdollistaa omien kokonaisten laskentaympäristöjen luomisen ja verkkopalveluiden pystyttämisen tutkimuskäyttöön.

Koulutukseen oGIIR tarjoaa valmiita luentomateriaaleja, best practices -dokumentteja ja välineitä oman paikkatieto-osaamisen arvioimiseen. Yritysyhteistyönä ESRI on tarjonnut täydet ArcGIS-lisenssipaketit konsortion jäsenten käyttöön. Aineisto-, laskenta- ja koulutuspalveluiden lisäksi oGIIR tulee tarjoamaan UEF Drone Labs -palveluja, joista vastaa Itä-Suomen yliopiston droonikartoitusyksikkö. Palvelu tulee lopullisesti muotoutumaan vuoden 2019 aikana. Nämä kaikki on löydettävissä Geoportti.fi-sivuilta.

oGIIR-hankkeen rahoittavat Suomen Akatemia ja konsortion organisaatiot yhdessä. oGIIR on ollut Suomen Akatemian FIRI-tiekartalla (Finnish Research Infrastructure) vuodesta 2014 lähtien statuksella potentiaalinen infrastruktuuri. Geoportti-palvelut on tarkoitettu vapaasti käytettäviksi tutkijayhteisölle. Käytön ehtona on ainoastaan CSC:n ympäristön käyttöluvan lisäksi hankkeen mainitseminen tieteellisten tuotosten yhteydessä esimerkiksi muodossa “Työssä on käytetty aineistoja/laskentaresursseja, jotka on tarjonnut ‘Avoin paikkatiedon tutkimusinfrastruktuuri’ (oGIIR, urn:nbn:fi:research-infras-2016072513)”.

Geoportti.fi

Paikkatietoalan tutkimuksen infrastruktuuripalveluiden uusi portaali, jonka kautta helpotetaan tutkijoiden pääsyä kansallisen paikkatietoinfrastruktuurin aineisto- ja metatietopalveluihin, CSC:n laskentapalveluihin sekä oGIIR-hankkeessa luotuihin koulutusmateriaaleihin.

Open Geospatial Information Infrastructure for Research (oGIIR)

Suomen Akatemian FIRI (Finnish Research Infrastructure)-rahoituksen saanut tutkimusinfrastruktuurihanke, jonka konsortioon muodostavat Prof. Juha Oksanen (koordinaattori, Paikkatietokeskus), Prof. Risto Kalliola (varakoordinaattori, Turun yliopisto), Pekka Lehtovuori (CSC - Tieteen tietotekniikan keskus Oy), Prof. Kirsi Virrantaus (Aalto yliopisto), Prof. Alfred Colpaert (Itä-Suomen yliopisto), Sirpa Thessler (Luonnonvarakeskus), Saku Anttila (Suomen ympäristökeskus) sekä tutkimusprofessori Vesa Nykänen (Geologian tutkimuskeskus). Joulukuuhun 2018 konsortion johtajana toimi Prof. Tapani Sarjakoski (Paikkatietokeskus). oGIIR:n rahoituskausi on 1.1.2017−31.12.2019. Tutkimusinfrastruktuureilla tarkoitetaan laajoja kokonaisuuksia käsittäen välineitä, laitteistoja, tietoverkkoja, tietokantoja ja muita aineistoja, sekä näiden ympärille rakennettuja tutkimusta tukevia palveluita.

FIRI -rahoitus

Suomen Akatemian tutkimusinfrastruktuurien rahoitusinstrumentti, jonka tavoite on parantaa suomalaisen tutkimuksen laatua, uudistumista, kilpailukykyä ja poikkitieteellisyyttä. Lisäksi rahoituksella pyritään parantamaan suomalaisten tutkimusympäristöjen vetovoimaisuutta. Rahoitus myönnetään kansainvälisen arvioinnin perusteella kansallisesti merkittävien tieteellistä tutkimusta edistävien tutkimusinfrastruktuurien perustamiseksi ja laajentamiseksi. Toimintaa ohjaa Tutkimusinfrastruktuurien asiantuntijaryhmän hyväksymä Tutkimusinfrastruktuurien strategia ja tiekartta 2014–2020.

oGIIR aineistot ja ohjelmistot CSC:n Taito-ympäristössä

oGIIR-hankkeessa on viety valmiiksi suuri joukko kansallisen paikkatietoinfrastruktuurin aineistoja CSC:n Taito-superklusteriin. Näitä on jalostettu helpommin käytettävíksi mm. yhdistelemällä valtakunnallisia aineistoja suuriksi kokonaisuuksiksi joko virtuaalirastereina tai GeoPackage-tiedostoina. Myös kaikki CSC:n Paituli-palvelun aineistot ovat suoraan käytettävissä. Taito-ympäristöön on valmiiksi asennettu joukko yleisimpiä paikkatietojen prosessointi- ja analyysityökaluja, sekä ohjelmointiympäristönä yleisimmillä spatiaalisilla kirjastoilla laajennettuna.

Lisätietoja:

Prof. Juha Oksanen, Paikkatietokeskus/Maanmittauslaitos, etunimi.sukunimi@nls.fi
Prof. Risto Kalliola, Turun yliopisto, etunimi.sukunimi@utu.fi

 

Juha Oksanen toimii Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskuksen geoinformatiikan ja kartografian osaston johtajana sekä oGIIR-hankkeen koordinaattorina. Laura Puranen toimii saman osaston projektikoordinaattorina. Sähköposti: etunimi.sukunimi@nls.fi.

 

Artikkelin pdf-versio >>

Positio 1/2019 sisällysluettelo >>