Korkeusjärjestelmät
Suomessa — N2000 ja N60
N2000, N60 ja N43 ovat kolme korkeusjärjestelmää, joita esiintyy suomalaisissa aineistoissa — usein ilman selkeää merkintää siitä, mitä niistä on käytetty.
Ero N60:n ja N2000:n välillä vaihtelee 13 cm:stä 43 cm:iin riippuen sijainnista Suomessa — ei ole olemassa kiinteää kansallista korjaustekijää.
Lue miksi GNSS-korkeudet ovat ~17–30 m väärin ↓ tai katso mallien välistä eroa interaktiivisella kartalla ↓
Miksi GNSS-korkeudet ovat ~17–30 m väärin Suomessa?
Kun vastaanotat raa'an GNSS-sijainnin, korkeus on mitattu ellipsoidista — maapallon muotoa kuvaavasta matemaattisesta mallista. GRS80 on ellipsoidi, jota EUREF-FIN käyttää. Emme kuitenkaan kävele ellipsoidilla — kävelemme kvasigeoidilla.
Kvasigeoidi on pinta, joka vastaa levossa olevaa merenpintaa. N2000 on sidottu kvasigeoidiin — ei ellipsoidiin. Koska N2000 käyttää normaalikorkeuksia, muunnokseen käytetään teknisesti ottaen kvasigeoidimallia (FIN2023N2000).
Suomessa ellipsoidi on noin 17–30 m kvasigeoidin yläpuolella (arvo vaihtelee maantieteellisesti ja kasvaa lounaasta koilliseen). GNSS-korkeus 35 m vastaa siksi noin 8–17 m:n N2000-korkeutta sijainnista riippuen. Jos GNSS-korkeutta käytetään projektissa suoraan ilman geoidimallikorjausta, tulos on täysin väärä.
Muunnos GNSS-ellipsoidikorkeudesta N2000-korkeudeksi tehdään kaavalla H = h − ζ, jossa ζ on FIN2023N2000-mallin kvasigeoidikorkeus. Maanmittauslaitos on julkaissut FIN2023N2000:n virallisena geoidimallina.
Voimme tunnistaa, onko korkeutesi ilmoitettu EUREF-FIN-ellipsoidikorkeuksina, ja muuntaa ne N2000:ksi — tai muihin järjestelmiin. Tuo vain tiedostosi. Kokeile tästä →
Katso mallien välistä eroa kartalla
Kahden geoidimallin välinen ero ei ole sama kaikkialla Suomessa. Liikuta hiirtä kartan päällä, niin näet paikallisen eron senttimetreinä.
Sininen = Malli A on mallia B korkeampi. Punainen = B on mallia A korkeampi. Sama GNSS-mittaus voi antaa eri N2000-korkeuksia riippuen siitä, mitä geoidimallia käytetään. Katso, milloin tämä aiheuttaa ongelmia ↓
Värit näytetään koko hilatiedoston alueelta — myös merialueilla. Geoidi on olemassa myös veden päällä, mutta arvot ovat merkityksellisiä vain maalla.
Milloin menee pieleen?
Korkeusvirheitä on vaikea havaita — mutta seuraukset voivat olla vakavia.
13–43 cm:n virhe riittää aiheuttamaan ongelmia kuivatuksessa, maastomalleissa ja koneohjauksessa. Katso järjestelmien historia ↓
N60:n ja N2000:n välinen ero ei ole vakio — se vaihtelee maankohoamisen mukaan: noin 13–16 cm Helsingissä ja etelärannikolla, 20–25 cm Keski-Suomessa (Jyväskylä), 30–35 cm Pohjanmaalla ja Vaasan seudulla sekä jopa 40–43 cm pohjoisimmassa Lapissa ja Pohjanlahden pohjukassa. Helsingissä kalibroitu kiinteä korjaustekijä voi siksi aiheuttaa 15–25 cm:n järjestelmällisen virheen Vaasan projektissa.
| Järjestelmä | Ero N2000:een | Seuraus jos väärä |
|---|---|---|
| N2000 | Vertailutaso — 0 m | oikea vertailutaso |
| N60 (Helsinki / etelärannikko) | noin −13–16 cm | väärä kuivatus |
| N60 (Vaasa / Pohjanmaa) | noin −30–35 cm | vakava kaatovirhe |
| N60 (Lappi / Pohjanlahden pohjukka) | noin −40–43 cm | kriittinen virhe infrastruktuurissa |
| N43 | muutamasta senttimetristä desimetriin (vaihtelee) | vain eteläinen manner-Suomi |
| Ellipsoidikorkeus (raaka GNSS) | noin 17–30 m Suomessa | täysin käyttökelvoton |
| FIN2005N00 vs FIN2023N2000 | tyypillisesti 0,5–2 cm | tarkkuusvirhe |
Mitä tapahtuu kun menee pieleen?
Korkeusjärjestelmien virheet eivät ole teoreettisia. Tässä on dokumentoituja esimerkkejä suomalaisesta käytännöstä.
Kuivatusvirheet N60/N2000-sekaannuksesta
Suomalainen geodeetti dokumentoi LinkedIn-artikkelissaan tyypillisen ongelman: ”Asiakirjassa mainittiin vain 'paikallinen korkeusjärjestelmä', mutta ei tarkennettu, oliko kyse N60:sta vai N2000:sta.” Kun ero on 13–43 cm, seuraukset kuivatuksessa ja pohjarakentamisessa voivat olla merkittäviä. N60-korkeudessa oleva viemäriputki, jota käsitellään kuin se olisi N2000:ssa, voi saada väärän kaatuman — jopa virtaussuunta voi olla väärä.
Lähde: suomalaiset geodesian ja maanmittausalan ammatilliset foorumit
Maankohoaminen ja pitkäaikaiset hankkeet
Suomessa maa kohoaa Merenkurkun alueella jopa 9–10 mm vuodessa. N60 ja N2000 on jäädytetty omiin epokkeihinsa (1960.0 ja 2000.0). Vuoteen 2026 mennessä maa on kohonnut Vaasan seudulla noin 23 cm suhteessa N2000:een. Tämä on merkityksetöntä tavallisessa rakentamisessa, mutta pitkäkestoisissa infrastruktuurihankkeissa, geodeettisessa seurannassa tai yhdistettäessä vuosien välein mitattuja aineistoja se voi olla kriittistä.
Lähde: Maanmittauslaitos, maankohoamismallit NKG2005LU / NKG2016LU
Trimble ja Leica — versioriippuvainen geoidimalli
FIN2023N2000 lisättiin Trimble Business Centeriin versiona FIN2023N00 TBC 2024.00:ssa (toukokuu 2024). Vanhemmat versiot käyttävät FIN2005N00:aa, joka eroaa jopa 2 cm. Kaksi laitetta samalla työmaalla voi laskea eri korkeudet, jos ne käyttävät eri geoidiversioita. Tarkista aina, mitä geoidimallia kenttälaitteesi käyttää.
Ovatko korkeutesi suoraan mitattuja vai muunnettuja?
Kaikki N2000-korkeudet eivät ole samanarvoisia. Suomessa erotetaan kaksi tyyppiä:
Suoraan mitatut korkeudet on määritetty tarkkavaaituksella tai GNSS-mittauksella ajantasaista geoidimallia käyttäen. Niillä on korkein tarkkuus, ja ne ovat suoraan sidoksissa fyysiseen kiintopisteverkkoon.
Muunnetut korkeudet ovat vanhoja N60-korkeuksia, jotka on muunnettu N2000:een TIN-interpoloinnilla (fi_nls_n60_n2000.json). Ne ovat yleensä hyvälaatuisia, koska TIN-malli perustuu tiheään vaaitusaineistoon, mutta ne voivat olla epätarkempia alueilla, joilta mittausaineistoa on niukasti.
Jos vastaanotat N2000-korkeuden, selvitä, onko se suoraan mitattu vai muunnettu. Maanmittauslaitoksen kiintopisterekisterissä N60- ja N2000-korkeudet ovat rinnakkain useimmilla korkeuskiintopisteillä. Muunnetut korkeudet on merkitty rekisteriin.
NN:stä N2000:een
Suomen korkeusjärjestelmät ovat kehittyneet yli 130 vuoden aikana. Jokainen järjestelmä on parannus edelliseen — mutta vanha aineisto ei muunnu automaattisesti.
NN (Normalnull / Katajanokka)
Suomen ensimmäisen tarkkavaaituksen (1892–1910) tulos. Nollataso määriteltiin Katajanokan laiturin vedenkorkeusmerkin mukaan Helsingissä. Suomen tärkein korkeuskiintopiste Helsingin Tähtitorninmäen lähellä sijaitsee noin 30,465 m NN-nollatason yläpuolella. Havaintoja ei korjattu maankohoamisen suhteen yhteiseen epokkiin, joten järjestelmä on sisäisesti epäyhtenäinen. Ei sisälly aktiivisiin ohjelmistoihin — esiintyy vain hyvin vanhoissa arkistoissa ja historiallisissa vedenkorkeussarjoissa (Ilmatieteen laitos).
Ei laajasti käytössä olevaa virallista EPSG-koodia.
N43 — väliaikainen järjestelmä
N43 otettiin käyttöön toisen tarkkuusnivellyksen aikana väliaikaisena ratkaisuna ennen lopullisen N60:n laskemista. Kattavuus rajoittui manner-Suomeen noin 66° N eteläpuolelle — Lappi ei ollut täysin katettu. N43 esiintyy teknisissä asiakirjoissa noin vuosilta 1943–1960 ja joissain kunnallisissa arkistoissa, erityisesti Kuopiossa, jossa maan kohoaminen on dokumentoitu noin 382 mm vuodesta N43:n käyttöönotosta.
EPSG: 8675 (N43 height). Korvattu N60:lla.
N60 — Suomen korkeusjärjestelmä 1960
N60 laskettiin toisen tarkkavaaituksen valmistuttua, ja siitä tuli Suomen kansallinen korkeusjärjestelmä 1960-luvun alussa. Nollataso on määritelty Helsingin keskivedenkorkeuden mukaan epookkiin 1960.0. Kaikki havainnot on korjattu maankohoamisen suhteen yhteiseen vertailuepookkiin — toisin kuin NN:ssä.
N60 esiintyy edelleen hyvin laajasti: vanhoissa kunnallisissa korkeusaineistoissa, infrastruktuurisuunnitelmissa, kuivatusprojekteissa, topografisissa kartoissa ja vanhemmissa 3D/DEM-tuotteissa. Useimmat kunnat ovat siirtyneet N2000:een, mutta vanhat toimitukset ovat edelleen N60:ssa.
EPSG: 5717 (N60 height). Käytössä noin 1968–2012 (vaihtelee kunnittain).
N2000 — Suomen korkeusjärjestelmä 2000
N2000 perustuu Suomen kolmanteen tarkkuusnivellykseen (1978–2006) ja on Suomen kansallinen toteuma eurooppalaisesta korkeusjärjestelmästä (EVRS). Nollataso on sidottu NAP:iin (Normaal Amsterdams Peil) Itämeren tasausrenkaan kautta (BLR/FI). Referenssiepokki on 2000.0 — kaikki vaaitushavainnot on korjattu maankohoamisen suhteen epokkiin 2000.0 NKG2005LU-mallilla.
Kansallinen pääkiintopiste PP2000 sijaitsee Metsähovin geodeettisella tutkimusasemalla (Kirkkonummella, noin 30 km Helsingistä länteen). JHS 163 suosittelee N2000:n käyttöä kaikessa julkisen hallinnon korkeusaineistossa.
EPSG: 3900 (N2000 height). Yhdistelmäjärjestelmät: EPSG:3903 (TM35FIN(N,E) + N2000), EPSG:10774 (TM35FIN(E,N) + N2000).
Geoidimallit FIN2005N00 ja FIN2023N2000
FIN2005N00 (2005): Ensimmäinen virallinen geoidimalli N2000:lle. Perustuu NKG2004-geoidiin sovitettuna 50 EUVN-DA-pisteellä. Tarkkuus ±2 cm. Toimi N2000-muunnosten standardina noin kaksi vuosikymmentä.
FIN2023N2000 (2023): Maanmittauslaitoksen nykyisin suosittelema malli. Parannetut painovoima-aineistot, satelliittidata ja suurempi määrä GNSS-vaaituspisteitä. Tarkkuus ±1,38 cm (noin 30 %:n parannus). PROJ CDN: fi_nls_fin2023n2000.tif. Lisätty Trimble Business Centeriin versiossa 2024.00.
PROJ CDN:ssä on myös fi_nls_fin2000.tif (N60:lle) ja fi_nls_fin2005n00.tif (vanha N2000-malli) sekä TIN-muunnosverkot fi_nls_n60_n2000.json ja fi_nls_n43_n60.json.
Ilmoita korkeusjärjestelmä AINA — ja käytä oikeaa geoidimallia
Ilman järjestelmämerkintää korkeus on pelkkä luku: N60-korkeus N2000-projektissa voi olla 13–43 cm väärin sijainnista riippuen.
Ilmoita korkeusjärjestelmä (N60 vai N2000) AINA jokaisessa teknisessä piirustuksessa ja toimituksessa. Ja käytä oikeaa geoidimallia: FIN2000 on N60-malli — sitä ei saa käyttää N2000-korkeuksiin; N2000:lle kuuluvat FIN2005N00 ja FIN2023N2000. Globaali EGM2008 antaa Suomessa 3–6 cm (paikallisesti 10–15 cm) virheen kansalliseen malliin verrattuna — olennaista drone- ja GNSS-käyttäjille.
Usein kysytyt kysymykset korkeusjärjestelmistä
Mikä on N2000?
N2000 (Suomen korkeusjärjestelmä 2000) on Suomen virallinen korkeusjärjestelmä vuodesta 2007. Se ilmaisee korkeudet normaalikorkeuksina kvasigeoidin yläpuolella (lähellä keskivedenkorkeutta), ja sen EPSG-koodi on 3900. N2000 korvasi vanhemman N60:n (Suomen korkeusjärjestelmä 1960).
Mikä on ero N60:n ja N2000:n välillä?
N60 on vanha korkeusjärjestelmä, N2000 on nykyinen. Siirtymä aiheuttaa korkeuseron, joka vaihtelee maantieteellisesti maankohoamisen vuoksi — Suomessa ero N60:n ja N2000:n välillä vaihtelee noin −13 cm:stä (Helsinki, etelärannikko) −43 cm:iin (Lappi, Pohjanlahden pohjukka). N60-korkeudet tulisi muuntaa N2000:ksi ennen käyttöä.
Miksi GPS-korkeuteni ovat 17–30 metriä liian korkeita?
GPS mittaa ellipsoidikorkeutta (h) EUREF-FIN GRS80-ellipsoidin yläpuolella, ei korkeutta merenpinnasta. Suomessa kvasigeoidi sijaitsee noin 17–30 m ellipsoidin yläpuolella (geoidiundulaatio N). Oikea korkeus saadaan kaavalla H = h − N. Jos globaalia geoidimallia (esim. EGM2008) käytetään Maanmittauslaitoksen virallisen N2000-mallin (FIN2023N2000) sijaan, syntyy systemaattinen virhe — kahden geoidimallin ero yksinään voi olla useita senttejä paikasta riippuen.
Mitä tarkoittavat geoidimallit FIN2005N00 ja FIN2023N2000?
Nämä ovat kaksi peräkkäistä geoidimallia (hilatiedostoa) saman N2000-korkeusjärjestelmän (EPSG:3900) muuntamiseen. FIN2005N00 (2005) oli ensimmäinen virallinen malli, tarkkuudeltaan ±2 cm. FIN2023N2000 (2023) on Maanmittauslaitoksen nykyisin suosittelema malli — parannettu painovoima-aineisto ja tarkkuus ±1,38 cm (noin 30 %:n parannus). Mallien välinen ero on tyypillisesti 0,5–2 cm paikasta riippuen.
Mitä korkeusjärjestelmää minun tulisi käyttää Suomessa?
Käytä N2000:ta kaikessa uudessa työssä — se on virallinen viite koneohjaukseen, tilavuuslaskentaan ja infrastruktuuriaineistoon. Vanhat N60- tai N43-aineistot tulisi muuntaa N2000:ksi Maanmittauslaitoksen virallisilla hiloilla.