Koordinaatti- ja korkeusjärjestelmät

Koordinaatti- ja korkeusjärjestelmät ovat paikkatiedon perusta, ilman niitä kohteen sijaintia ei voida esittää yksikäsitteisesti. Geodeettisen laitoksen perustehtäviin kuuluu koordinaatti- ja korkeusjärjestelmien luominen ja ylläpito Suomessa.

Kuva 1. EUREF-FIN -koordinaatiston perustana on suuri joukko satelliittimittauksin määritettyjä kiintopisteitä.

Geodeettisen laitoksen geodeettisiin mittauksiin perustuen Suomeen on luotu vuosikymmenien aikana useita koordinaatti- ja korkeusjärjestelmiä, kuten Kartastokoordinaattijärjestelmä (kkj), EUREF-FIN, N60 ja N2000. Kartastokoordinaattijärjestelmä määritettiin kolmiomittausten eli kulma- ja etäisyyshavaintojen, perusviivamittausten ja tähtitieteellisten havaintojen avulla. Korkeusjärjestelmien N60 ja N2000 luomiseen on tarvittu tarkkavaaituksia ja painovoimahavaintoja. Aiemmin koordinaatti- ja korkeusjärjestelmien käyttö oli usein paikallista. Nykyisin muun muassa satelliittipaikannuksen kehittymisen ja kansainvälisten yhteyksien lisääntymisen myötä myös kansalliset koordinaatti- ja korkeusjärjestelmät on sidottava globaaleihin järjestelmiin. Esimerkiksi euroopanlaajuisen ETRS89-järjestelmän suomalainen realisaatio EUREF-FIN luotiin satelliittihavaintojen avulla ja on niiden kautta sidottu globaaleihin järjestelmiin. Vastaavasti Suomen uusi N2000-korkeusjärjestelmä on sidottu eurooppalaisen EVRS-järjestelmän lähtöpisteeseen.

Kuva 2. Korkeusjärjestelmä perustuu kansainvälisen vaaitusverkon laskentaan. Kuvassa on mitattu vaaituslinjasto ja sen kiinteä piste NAP (Normaal Amsterdams Peil). Punainen käyrästö on maannousumalli NKG2005LU (millimetreinä).

Koordinaatti- ja korkeusjärjestelmien saamiseksi pysymään sisäisesti tarkkoina ja ajantasaisina, niitä on ylläpidettävä tai uudistettava tietyin väliajoin. Globaalistumisen ja parantuneiden mittaustarkkuuksien myötä Maapallon muutokset ja liikkeet on pystyttävä huomioimaan entistä tarkemmin. Muun muuassa mannerlaattojen liikkeet muuttavat kiintopisteiden paikkoja ja ilman jatkuvaa ylläpitoa satelliittimittauksin saavutettava tarkkuus heikkenee nopeasti suhteessa kiintopisteisiin. Euraasian mannerlaatan jäykän liikkeen lisäksi Pohjoismaissa koordinaatti- ja korkeusjärjestelmien tarkkuuteen vaikuttaa viime jääkauden jälkeinen maankohoaminen, joka muuttaa kiintopisteiden koordinaatteja ja pisteiden välisiä suhteita korkeus- ja vaakasuunnassa. Näiden liikkeiden tutkiminen ja monitorointi on olennainen osa Geodesian ja geodynamiikan osaston töitä.