Generalization of topographic data – scale levels and practices in national mapping agencies

Mittakaava on läsnä kaikessa paikkatiedossa, sillä se suhteuttaa tiedon todellisuuteen. Paikkatietoja tarvitsee usein tarkastella useassa eri mittakaavassa. Koska kartalla esitettävää tietoa ei voida käyttää sellaisenaan eri mittakaavoissa, sitä on yleistettävä. Yleistys on prosessi, jossa paikkatiedosta vähennetään yksityiskohtien määrää. Yksityiskohtien määrän vähentämisen ensisijaisena tavoitteena on tehdä kartografisista tuotteista luettavampia pienemmässä mittakaavassa kuitenkin niin, että kuvattavan alueen yleisvaikutelma säilyy ennallaan. Yleistyksen rooli on kartografian ytimessä, sillä siinä etsitään vastausta kysymykseen, mitä yksityiskohtia on tarpeen paikkatietoina mallintaa ja karttoina esittää. Viime vuosien aikana Euroopassa on edistytty runsaasti täysin automaattisen yleistyksen kehityksessä. Tällä hetkellä Maanmittauslaitoksessa ollaan uudistamassa maastotietojen määrittelyä ja tuotantojärjestelmää. Tämän takia on ajankohtaista miettiä myös kartantuotannon näkökulmaa. Nykytilanteessa maastotiedoista yleistetyt karttatuotteet eivät ole samalla tavalla ajantasaisia kuin maastotietokanta ja tällä hetkellä on käynnistymässä karttatuotteisiin liittyvä uudistustyö. Tämä diplomityö on tehty esiselvitykseksi uudistustyölle. Tässä diplomityössä tehtiin vertailututkimus eurooppalaisten karttalaitosten välillä. Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, mitä mittakaavatasoja muiden kansallisten karttalaitosten yleistyksessä käytetään sekä millaisia yleistyksen käytäntöjä muissa kansallisissa karttalaitoksissa on. Lisäksi diplomityössä laadittiin kirjallisuuskatsaus yleistyksestä sekä siitä, miten maastotiedon keskeisimmät teemat yleistyvät mittakaavatasojen läpi. Työn tuloksena saatiin selville, että kansallisten karttalaitosten käyttämät mittakaavatasot ovat linjassa keskenään eikä karttalaitosten välillä ei ole suurta vaihtelua. Lisäksi vertailun perusteella saatiin selville, että täysin automatisoitua yleistysprosessia ollaan toimeenpanemassa laajasti eri karttalaitoksissa. Vertailu nosti esiin erilaisia lähestymistapoja automatisoidun yleistyksen tueksi, ja näitä keinoja voi ottaa Maanmittauslaitoksen uudistustyössä huomioon. Esiin nousseita lähestymistapoja olivat esimerkiksi pilvilaskennan hyödyntäminen sekä olemassa olevien sovellusten käyttäminen. Työn kirjallisuuskatsaus selvitti, kuinka yleistys on kehittynyt vuosien saatossa. Kirjallisuuskatsaus antoi myös lisätietoa siitä, miten eri teemat käyttäytyvät mittakaavan muutoksissa. Tuloksia voidaan hyödyntää prosessia suunniteltaessa yleistyksen työkuormien tasapainottamiseksi.Scale is present every time while working with spatial data because it relates the information to reality. One usually needs to explore spatial data in multiple scales. Since the information in maps cannot be used throughout the scales as it is, it is needed to be generalized. Generalization is a process where the number of details in spatial data is decreased. The purpose of this is to make maps more readable in smaller scales so that the general view of the data is maintained. The role of generalization is in the core of cartography, considering it looks for an answer to the question of what is needed to model as spatial data and present in maps. During the last years there has been a great deal of development towards fully automated generalization process in European national mapping agencies. At the moment, topographic database is renewed in the National Land Survey of Finland. For this reason, it is needed to consider the view of map production. The map production is not as up to date as the topographic database. This master’s thesis is made to be an account for the development work. In this master’s thesis, a benchmarking survey was conducted. The purpose of the survey was to find out which scales other national mapping agencies are using and what kind of generalization processes they are implementing. In addition, a literature review on generalization and how different themes behave in generalization throughout scale changes is presented. As a result, it was found out that the scales used in national mapping agencies are aligned and there is not much variation among them. Also, according to the benchmarking survey, fully automated generalization processes are implemented widely in national mapping agencies. The benchmarking survey brought up different means to support automated generalization and these tools could be considered in development work. As an example, use of cloud computing and off-the-shelf software could be considered. The literature review of this thesis investigated the development of research in generalization throughout the years. Also, the literature review gave information on how different themes behave in scale changes. This information can be used in planning to balance the workloads of generalization