Teisipäev, 5. november 2013

Lidar vs ilves!!!

Läinud kevadel raputas Eestit ootamatu teade, et meie suure uhkuse, Baltimaade kõrgeima mäe Suure Munamäe, tipp ei asugi tegelikult 318,1 meetrit üle merepinna, vaid hoopis 90cm madalamal, ehk siis 317,2 meetri kõrgusel. Šokk missugune, ja kõigepealt asuti netikommentaariumites mäe madaldamises süüdistama muidugi lätlasi?!? Teatavasti on nende Gaizinkalns vaid 6,2 meetrit Munamäest madalam ja just need lisavarbalised peaksid evima peamist motiivi meie mäe madaldamises ja enda oma upitamises. Sest oma mäe otsa ehitasid nad ju kunagi lausa 45 meetri kõrguse punasest rabedatest savitellistest vaatetorni, et siis vähemasti selle tipp Munamäe 29-meetrise vaatetorni tipust kõrgemal asuks!!!
Õnneks sai mõistus võitu ja see monstrums lammutati
eelmisel aastal....
Aga mitte sellest Läti mäest ei tahtnud ma rääkida, vaid ikka meie mägedest. Olen ju mina võtnud endale püha kohustuse vedada edasi Tartu Üliõpilaste Looduskaitseringi poolt 1998. aastal algatatud Lumeilvese ehk Eesti 20 kõrgeima tipu vallutamise projekti. Ning just seetõttu raputas see Lidar'i poolt nö ümbermõõdetud mägede kõrguste avaldamine üsna kõvasti mindki, sest olen ju senimaani oma Lumeilvese matkasid korraldanud ikka Eesti 1995. aasta põhikaardilt leitud tippude alusel. Ehk siis jõuan nüüd välja käesoleva postituse pealkirjani - kumba siis tulevikus usaldada, kas lennukilt teostatud laserskaneerimist (Lidar) või topograafilist põhikaarti?
Läinud laupäeval matkalistega topo18-nda või lidar15-nda ehk Olgluiõ mäe otsas....
Ausalt öeldes ei ole mul õrna aimugi, kuidas topograafilist kaarti tehakse ehk siis kuidas on senini nende Haanjamaa mägede kõrgused välja arvutatud. Mäe suhtelise kõrguse (jalamilt vertikaalselt tippu) saab ju kasvõi tavaliste maamõõduvahendite ja koosinuste abil välja arvutada, aga kuidas arvutatatakse selle mäe jalami kõrgust merepinnast? Lähim meri on ju Munamäest näiteks ca 200km kaugusel. Aga nagu siin meie elus on palju asju, millest me muhvigi aru ei saa (a la kuidas ikkagi see onu telekasse mahub?), siis me tavaliselt lihtsalt lepime sellega ja oletame, et Munamäe tipp on ja ongi kogu aeg olnud 318,1m kõrgusel üle merepinna..... Ja olekski leppinud ja elanud selle ja ka muude mägede kõrguste teadmisega rahulikult edasi, kui poleks tulnud seda Lidari't koos oma uute andmetega!
Kobras tegi ojanirest jõe, aga tegi sinna ka silla. Pole paha, ütleks Villu!
Ehk siis kui tahad Olgluiõ-Korgõmäe pealt Tsälbamäele minna,
pead selle kopratammi üles leidma, sest ümberringi on meri....
Lidar'i abil mõõtmine on ju ikkagi uus tehnoloogiline progress seniste vananenud mõõtmisviiside kõrval ning iga progressiivne kodanik, kes kasutab nutitelefoni, internetti ja kõike muud tänapäeval pakutavat, peaks koos uuendustega ka Lidar'i uue infoga kaasa jooksma ning selle heaks kiitma. Mina ise olen küll vägagi uuendusmeelne, kasutan nii endomondo't, pulsikella kui ka nutitelefoni, kuid olles lugenud mõnede autorite kahtlusi seoses taimestiku olemasolu ja Lidari täpsusega, muutusin ka ise veidi skeptiliseks. Eriti skeptiliseks muutusin siis, kui võtsin endale ette selle nö mägede muudetud kõrguste tabeli, millest suutsin välja lugeda teatud seaduspärasusi mägede kasvamise või kahanemise kohta.
Seakari, mitte Tallinna raad... mitte, et need paremad oleksid...
Aga rada Plaani Jaanimäe ja Vaartsmäe tippude vahel, mida kaudu läheb nii
Samsungi, Tour de Rõuge kui ka Haanja100 rattarada, on täiega üles küntud!!!
Olen nüüd juba kaheksa aastat mööda neid tippe kolanud ja tean täpselt, millise mäe tippu katab tihe kuusik ca 30-35 meetriste kuuskedega, millised tipud on täitsa lageda peal või millised tipud on nende aastate jooksul kas lageraiestatud või hoopistükkis võssa kasvanud ning suudan vastavalt eelpool toodud tabelile välja joonistada skeptilisuse mustri. Kindlasti esineb ka erandeid, aga need ainult kinnitavad järgnevaid reegleid:
- kui mäe tipp asub tihedas kuusikus, on ta üldjuhul varasemast kõrgemaks mõõdetud (nt Rohtõsuu-, Haraga-, Ollõ-, Jänesse-, Kuku-, Hardo-, Valgõliiva-, Tuhkri- ja Vaartsmägi 2)
- kui mäe tipus on viimase paarikümne aasta jooksul toimunud lageraie, on see mägi tuntavalt madalamaks mõõdetud (nt Kaldõ- ja Tsardsõmägi)
- kui mäe tipp on olnud kunagi lage rohumaa, kuid nüüdseks veidi võsastunud, on Lidar need mäed veidi kõrgemaks mõõtnud (nt Papisöödu-, Kullipera-, Luku-, Olgluiõ-, Kirbu Esändä- ja Häälimägi)
- Munamägi ja Vällamägi ning ka Kerekunnu- ja Tsälbämägi on omal ajal kõrgeimatena ilmselt nii täpselt ära mõõdetud, et neid see Lidar'i ülemõõtmine palju ei kõigutanud, sentimeetrid siia-sinna
Plaani Jaanimägi on vaid 10cm madalamaks mõõdetud, seepärast on paaristõuge abiks....
Oot-oot, aga miks see mägede kõrgus ikka nii oluline on? Ilmselt keskmisele eestlasele, kes elab 3-toalises korteris ja sõidab punase VW Golfiga, see ei olegi oluline. Aga nendele ilmselt ca tuhandele seiklusspordi huvilisele, kes on 23. veebruaril 2014 naasmas juurte juurde (esimene Winter Xdream toimus Haanjas 20 tipu vallutamisena), ehk siis on osalemas järjekordsel Winter Xdreamil, on see üsna oluline, kas välja reklaamitud neid ees ootava Eestimaa 40 kõrgeima mäe vallutamise osas tuleb plaani pidada topograafilise kaardi alusel või võtta ette Lidar'i poolt koostatud mägede nimekiri. Igatahes läinud laupäevasel matkal ühe laheda seltskonnaga 40-t nn topomäge ühe päevaga vallutada üritades kohtasime Iisraelimäe otsas ka Xdreami tegelasi Tarmo Siimsaaret ja Tõnis Ermi (taas üks maailmameister, mul vist veab nendega viimasel ajal), kes olid üsna kidakeelsed ning vastasid meie küsimustele vägagi ümmarguselt, a la meie tipud (loe: topotipud) on ilusamad, aga Lidar'i omad teevad jällegi raja lühemaks! Mine sa võta siis kinni!
Xdreami juhendis on kirjas, et looma jõul liikuvate abivahendite kasutamine
on keelatud. Et siis kas hobune on abivahend, mis liigub looma jõul???
Ehk siis, kes tahab talviseks Winter Xdreamiks tõeliselt valmis olla, peab oskama üles leida nii senised 40 kõrgeimat mäge kui ka Lidar'i poolt mõõdistatud 40 kõrgeimat tippu. Topokaart koos 40 tipuga on mul pdf-ina olemas, teen lähiajal ka Lidar'i tippude kaardi valmis, kel huvi, võin sheerida!!!

Aga palju rohkem ootaks ma arvamusi, kumb suund on õige? Kas usume vana topograafilist meetodit ja seeläbi põlistamine need olemasolevad 40 tippu igaveseks või võtame üle moodsa tehnoloogia ning usume, et vaatamata mäetippudel kasvavale taimestikule (kõrgusega ca 1-40 meetrit) mõõdetakse lennuki pealt 2400 meetri kõrguselt mäetippude senised kõrgused õigemaks?

Quo vadis, Lumeilves?


Tänud ja viited: Tõnu Oja
Fotod: Paul Lumi, Internet (Gaizinkalnsi torn)

17 kommentaari:

  1. Kui uskuda (nt wikipedia) LIDAR'i kohta käivat juttu, siis on selle üheks plussiks just võime mõõta maapinna kõrgust läbi taimkatte. Eriti täpne pidavat see olema GPS'ga koos kasutades. Seega tundub, et peame ikka asuma kaasaegse tehnoloogia tulemuse poolele.

    VastaKustuta
  2. Ja just seal, kus on tõhus taimestik peal või on see aastatega eemaldatud, ilmnevad suurimad möödamõõtmised. Kas ikka annab läbi tiheda kuusetuka tippu mõõta?

    VastaKustuta
  3. Võib-olla tänu taimestikule justnimelt mõõdetigi need varem valest? Ilmselt peaks kartograafiaspetsid arutellu tõmbama, neid on sportlaste seas mitmeid.

    VastaKustuta
  4. Tore sissekanne.
    Täpsustaks niipalju, et ega LIDAR pole mingi imevahend, ehkki tundub sellisena küll. Tehnoloogia taga on ikka masinad, arvutid ja arvutiprogrammid, just need viimased jagavad mõõdistuspunktid maapinna-, taimestiku- jt punktideks, mille järgi tehakse siis vastavaid analüüse, näiteks joonistatakse välja kõrgusjooned või moodustatakse kõrgusraster. Just seda viimast, ehk 5m resolutsiooniga kõrgusandmestikku kasutas Tõnu Oja oma laheda idee selgitamiseks. Peab aga arvestama, et kui punktide automaatsel klassifitseerimisel on viga sees, siis võib ka kõrgusraster olla vigane. Kuigi osaliselt on tarkvara poolt tehtud klassifikatsiooni täpsustatud käsitsi meetodil, peab ütlema, et kõikidel Lõuna-Eesti mägedel seda kindlasti tehtud ei ole. Seepärast peab hoolikalt analüüsima algandmeid (LIDARI kõrguspunkte) ja vaatama, kas tegemist on maapinna punktiga (laserkiir on peegeldunud maapinnalt), 1m kõrguse heinaga, puude alumiste okste või millegi muuga. Kõrgused on kuni 15cm täpsusega, lisaks satelliitidele kasutatakse GPS-mõõdistustäpsuse suurendamiseks ka maapinnal asuvaid tugijaamu.
    Mis aga puutub absoluutsesse kõrgusesse, siis siiani on kasutatud nö Kroonlinna nulli (BK77 süsteemi), kuid varsti minnakse üle Amsterdami nullile ja kõik kõrgused lähevad ca 15cm madalamaks, sh ka Suure Munamäe kõrgus.

    VastaKustuta
    Vastused
    1. Kuna Amsterdami null on madalam kui praegune Kroonlinna null siis tuleb Munamäele ikka 15 cm otsa :)

      Kustuta
    2. Parandame veel... ega kõrgus ei muutu tegelikult ju ainult number:)
      LIDARIGA nii, et kui mets all käid ja taevas paistab siis paistab sellekohapealt LIDARILE ja maa, lihtne.

      Kustuta
  5. Rannajoon nihkub siis veidi sisemaa poole?

    VastaKustuta
  6. Kaur, rannajoon on ikka seal kus on vee ja maismaa vaheline piir ning nihkub mitte seoses absoluutse nulli muutumisest, vaid lihtsalt maapinna kerkimisest :)
    Aga varsti kehtestatakse uus rannajoon ja siis on segadust palju (just seoses katastriüksustega).

    VastaKustuta
  7. Eduard tõi hästi välja, millest võivad olla põhjustatud vead LIDARi kõrgusandmetes. Nagu näha ei saa neid usaldada pimesi. Aga kui asja teiselt poolt vaadata, kas praegused Eesti põhikaardil olevad kõrgusandmed on usaldusväärsed?
    Eesti põhikaardi trükiversiooni (1:20 000) valmistamiseks on siiani kasutatud Nõukogude Liidu aegsetelt topograafilistelt kaartidelt (mõõtkavas 1: 10 000) saadud reljeefi. Et neil kaartidel on reljeefi lõikevahed erinevad (NL aegsetel topograafilistel kaartidel sõltuvalt piirkonnast kas 1 m või 2 m, põhikaardil 2,5 m), siis on põhikaardiks sobilikud horisontaalid genereeritud digitaliseeritud kõrgusjoontest ja kõrguspunktidest saadud mudelite abil. Hiljem on kõrgusjooni korrigeeritud vooluvete, teetammide, karjääride, tõngermaade jms suhtes, et need vastaksid praegusele situatsioonile.
    Nõukogude Liidu aegsete topograafiliste kaartidele on reljeef saadud peamiselt stereotopograafiliselt, mingil määral on tehtud ka välitöid. Osaliselt kattuvatest aerofotodest saab tugipunktide abil stereofotogramm-meetria seadmeid kasutades moodustada kattuva ala kohta maastiku stereomudeli (põhimõtteliselt on tegu ruumilise pildiga). Stereomudeli abil saab mõõta maastikupunktide kõrgusi ja joonestada horisontaale. Reljeefi joonistamisel aerofotode järgi põhjustavad suurimaid probleeme „tumedad laigud“- tihedad metsad ja maastiku reljeefist tingitud varjud jm.
    1999 ajakirjas „Geodeet“ ilmunud artiklis tõi Tõnu Raid mõned näited vigade rohkusest Nõukogude Liidu aegsetel topograafilistel kaartidel. (Raid, T., 1999. Kõrguslik andmebaas. Geodeet, 19: 9-11.) Tema poolt toodud näidetes tuli välja, et stereokujutiselt interpreteeritud reljeef võib ka suhteliselt väikestel reljeefivormidel olla üsna suurte vigadega. Kuigi üldvormid on sarnased, esineb detailides, nende asukohtades ja nõlvade kujus suuri erinevusi.
    Oma kevadel kaitstud magistritöös (http://dspace.utlib.ee/dspace/bitstream/handle/10062/31263/Hirv_Eleri.pdf?sequence=1) võrdlesin topograafilistel kaartidel kajastatud reljeefi LIDARi andmestikuga ja sealt selgus, et erinevused kahe andmestiku vahel on kohati päris suured. Probleeme tekitavad eelkõige metsaga kaetud ning keerulisema reljeefiga piirkonnad.
    Mida siis usaldada?

    VastaKustuta
  8. Tõngermaa - oooo ... jälle targem, tänud Eleri!
    Uitmõte:
    Aga, ilmselt pole tänapäeval laiatarbes riistu, mis oleksid võimeliselt piisava täpsusega kõrgusandmeid mõõtma ja salvestama. Et kuna igat sorti matkajad ja seiklejad ja sportlased liduvad oma pulsikelladega ringi (kindlasti ka mäetippudes) siis saaks kokku korjata nende käest geoinfo. Eeldusel, et seade asub maapinnast enam- vähem konstantsel kõrgusel ( ~meeter) ja vahepeal ei ronita puu otsa :). Sellist ruumiinfot saaks vb millekskiks asjalikuks ära kasutada.

    VastaKustuta
    Vastused
    1. Laiatarbes olevate instrumentide täpsus pole suurem asi. GPS signaalidest määratud kõrgusväärtused on märksa suurema veaga kui x ja y, enamik seadmeid kasutab täpsema kõrguse saamiseks baromeetrit, mis isegi võiks olla meetri täpsusega usutav kui täidetud on kaks eeldust - õhurõhk päeva jooksul ei muutu ja seade on päeva alguses kaliibritud. Pigem on nende andmete kasutusväärtus kokkukogumise vaevaga võrreldes mõttetult väike.

      Kustuta
  9. Tõenäoliselt on siiski vigased vanade topomõõtmiste andmed - nt ei viitsinud latipoiss sinna kuusikusse trügida

    VastaKustuta
  10. Nüüd on siin juba tõeliselt aukartustäratav kvoorum asjalisi sõna võtnud, aga targemaks pole ma või me saanud. Mis siis teha? Kas kutsuda kokku konverents ja panna tippude kõrgused hääletusele või vaielda need numbrid paika konsensuse alusel?

    Ma ei saa ju talvel korraldada 40 tipu matka, kui pole selge, kumma skaala järgi seda teha! :)

    VastaKustuta
    Vastused
    1. Maamõõtjana ütlen-mine ja mõõda ise üle!
      Kui sul on baromeetriga pulsokas siis meetri täpsuse peaksid kätte saama. Kalibreerimiseks vajalikke punkte on eesti tihedalt täis, andmed on avalikud.

      http://xgis.maaamet.ee/xGIS/XGis?app_id=MA19&user_id=at&bbox=681611.345951574,6401357.45422824,682225.928924361,6401727.310123&LANG=1

      Kustuta
  11. Mis Munamäesse puutub siis sellega on lihtne(nagu ka Ringvaade näitas)-ekslikult on mäe kõrgusena ringlusse läinud torni seinas oleva reeperi kõrgus:

    http://www.maaamet.ee/rr/geo/pilt_html.php?picture_field=pilt4&database=pilt&field=id&value=13550&nimi=400&refnr_id=205506

    Samamoodi ,aga teises suunas, on ekslikud mitmete tipukeste kõrgused kus mäe kõrgusena on levima läinud kunagiste triangulatsioonipunktide(tornide) maa-aluste tsentrite kõrgused.Näiteks Harimägi- TM skeemidelt (või guuglist) leiame 211, tegelik maapind on 212, viimasel põhikaartil juba 212.9 mis suurima tõenäosusega on ikkagi samas võsas asuvate varemete kõrgus.

    VastaKustuta
  12. MIs seal ikka, anna omapoolne versioon tippudest välja, siis saab see geoinformaatikutele puremiseks kätte anda. Loodetavasti tehakse juba enne võistlust selgeks parimad liikumisteed ja -vahendid. Edasi on juba vormistamise küsimus, st tagajalgade töö :)

    VastaKustuta