Maanmittaus – mitä siihen sisältyy?

EGYPTILÄISET sanoivat heitä ”nuoranpingottajiksi”. Keitä he olivat? He olivat muinainen ammattikunta, jonka tehtävänä oli joka vuosi merkitä verotuksellisista syistä uudelleen maa-alueet, kun Niili oli tulvinut yli äyräiden. Nykyään tässä ammatissa työskenteleviä sanotaan maanmittareiksi.

Heitä näkee usein teiden varsilla ja rakennustyömailla. Olet ehkä pohtinut, mitä maanmittaukseen oikeastaan sisältyy.

Erään määritelmän mukaan maanmittaukseen kuuluu kaksi pääasiallista tehtäväaluetta: ”1) määrittää jo olemassa olevaa, merkitä sen sijainti muistiin ja laatia tämän tiedon perusteella kartta tai kuvaus; tai käänteisesti 2) merkitä rajat maastoon tai ohjata rakennustoimintaa suunnitelman tai kuvauksen mukaan. Maanmittauksessa määritetään tai merkitään maanpinnan päällä, alla tai vieläpä yläpuolella olevien kohtien sijainti.” (Science and Technology Illustrated.)

Maanmittauksen historiaa

Ensimmäinen maa-alue, jonka rajat määritettiin, oli nähtävästi Eedenin puutarha. Raamatusta käy myös ilmi, että Israelissa oli maanmittareita, jotka määrittivät kiinteistöjen rajat ja omistusoikeuden. Sananlaskujen 22:28 sanoo: ”Älä siirrä ikivanhaa rajaa, jonka esi-isäsi ovat asettaneet.” Roomalaisilla oli jopa Terminus-niminen jumala, joka valvoi rajoja. Tämän jumalan tunnus oli kivi.

Muinaisten roomalaisten hämmästyttävistä saavutuksista maanmittauksen alalla kertovat akveduktit ja tiet, joista monia on edelleen olemassa. Varhaiset maanmittarit pääsivät puutteellisin keinoin vaikuttaviin tuloksiin. Noin vuonna 200 eaa. kreikkalainen tähtitieteilijä, matemaatikko ja maantieteilijä Eratosthenes laski maapallon ympärysmitan.

Noin vuonna 62 Heron Aleksandrialainen esitti kirjassaan Dioptra, miten geometriaa, joka tarkoittaa kirjaimellisesti ’maan mittausta’, voidaan soveltaa käytännössä. Vuosina 140–160 Klaudios Ptolemaios luetteloi silloin tunnetusta maailmasta noin 8000 paikkaa ja ilmoitti niiden pituus- ja leveysasteet hyödyntämällä Hipparkhoksen käyttöön ottamia menetelmiä.

1700-luvulla Cassinin suku kartoitti Ranskan ensi kertaa tieteellisin menetelmin neljän sukupolven aikana ja laati karttakirjan La Carte de Cassini. Kirjassa The Shape of the World selitetään, että ”Ranska näytti tietä tieteellisessä kartografiassa; Britannia oli seuraava; ja pian seurasivat Itävalta ja Saksa. Muualla Euroopassa valtakunnalliset kartoitukset yleistyivät 1800-luvun ensimmäisten vuosikymmenien aikana.” Euroopan ulkopuolella aloitettiin vuonna 1817 suuri trigonometrinen tutkimus Intian kartoittamiseksi. Tutkimusta johti George  Everest, jonka mukaan nimettiin uudelleen maailman korkein vuori.

Olosuhteet, joissa nämä varhaiset maanmittarit työskentelivät, olivat toisinaan kaikkea muuta kuin ihanteelliset. Intian kartoitusta koskevista historiallisista muistiinmerkinnöistä ilmenee, että tutkimusryhmässä levisi kuumetauti, ja kerrotaan, että Englantiin palasi vain joka 70:s. Jotkut maanmittarit joutuivat villieläinten hyökkäysten kohteiksi tai näkivät nälkää. Silti maanmittaus kiehtoi miehiä, sillä työ tehtiin ulkoilmassa ja sitä sai tehdä itsenäisesti.

Panditeina tunnetut intialaiset tulivat kuuluisiksi kiehtovasta työstään Nepalissa ja Tiibetissä. Säädökset ja sopimukset kielsivät ulkomaalaisilta pääsyn näihin maihin, joten nämä maanmittarit tekeytyivät buddhalaisiksi lamoiksi eli papeiksi päästäkseen yli rajan. Jokainen heistä valmistautui salaista työtään varten opettelemalla kävelemään täsmälleen 2000 askelta yhden mailin matkalla. Askelten ja etäisyyksien laskemisessa he käyttivät rukousnauhaa, jossa oli sata helmeä.

Monet ovat tehneet jossain määrin maanmittausta, esimerkiksi Yhdysvaltain entiset presidentit Washington, Jefferson ja Lincoln. Jotkut jopa sanovat, että Lincolnin poliittinen menestys oli osittain tämän työn ansiota, sillä se toi hänet läheiseen kosketukseen maanmiestensä kanssa.

Maanmittaus nykyään

Maanmittausta on nykyään yleensä kolmenlaista. Ensinnäkin puhutaan maanmittaustoimituksesta, jossa muodostetaan kiinteistöjen lailliset rajat. Kun maa täytyy jakaa asuntojen rakentamista varten tai kun valtio haluaa määrittää uusien katujen, teiden tai pääväylien sijainnin, maanmittareita käytetään maanjakoon ja lakisääteiseen kaavoitukseen.

Toinen maanmittauksen muoto on topografinen kartoitus, jossa mitataan ja määritetään maa-alueen koko, muoto ja korkeusasemat sekä määritetään esimerkiksi teiden, aitojen, puiden, rakennusten sekä kaasu-, sähkö- ja vesijohtojen sijainti. Näiden kohteiden tarkkaa sijaintia rakennettavaksi suunnitellulla maa-alueella ja sen ympäristössä hyödyntävät esimerkiksi rakennusinsinöörit ja arkkitehdit. Näiden tietojen avulla he voivat tehdä omat suunnitelmansa ja joissakin tapauksissa lisätä näitä tietoja suunnitelmiinsa.

Kun suunnitelmat ja luvat ovat valmiina rakennushanketta varten, selvitetään itse työmaalla, mihin mikäkin tarkasti sanoen sijoitetaan. Tässä vaiheessa ohikulkija näkee usein mittamiesten tekevän apulaisineen rakennusmittauksia. Tämä on maanmittauksen kolmas muoto. Tällöin maanmittarit huolehtivat siitä, että kaikki tärkeät kiintopisteet, linjat ja korkeusasemat ovat paikoillaan rakentajia varten, jotta johdot, tiet ja muut kohteet tulevat tarkalleen suunnitelmissa osoitettuihin kohtiin.

Pienessä mittakaavassa suoritettavat maastomittaukset, jotka ulottuvat yleensä noin 20 kilometriin asti, tehdään tasomittauksina.  Kun mittauksia tehdään suuressa mittakaavassa, tarvitaan geodeettisia mittauksia, joissa otetaan huomioon maanpinnan kaarevuus. Yleensä ne ovat yhtäpitäviä maan kansallisen koordinaattiverkoston kanssa, joka liittyy pituus- ja leveyspiireihin. * Tällaiset mittaukset tehdään äärimmäisen tarkasti.

Kartoituksessa on alettu hyödyntää myös satelliittipaikannusjärjestelmää. Kannettavien laitteiden avulla maanmittarit voivat paikantaa maanpinnalta kohteita nopeasti ja hyvin tarkasti. On myös muunlaisia kartoitusmenetelmiä, jotka ovat suurelle yleisölle tuntemattomia. Näitä ovat esimerkiksi fotogrammetria, jossa maastosta otetaan kuvia satelliitteihin asennettujen erikoiskameroiden avulla, ja hydrografia, jossa kartoitetaan rantaviivoja sekä määritetään esimerkiksi jokien, järvien ja merien syvyys ja pohjanmuodostus.

Merkitys meille

Kaliforniassa sijaitseva Golden Gate -silta avattiin vuonna 1937, mutta sen tarkka sijainti määritettiin uudelleen vuonna 1991. Niinpä jos sattuu maanjäristys ja silta liikahtaa suuntaan tai toiseen, sillan rakenteissa olevat jännitykset voidaan nykyään laskea ja tarvittaessa siltaa voidaan korjata, jotta rakenteet säilyttäisivät lujuutensa ja silta olisi turvallinen käyttää. Hiukan pienemmästä hankkeesta oli kyse, kun Vermontin hiihtokeskus palkkasi maanmittareita parantamaan rinteittensä turvallisuutta ja luomaan huippuluokan hiihto-olosuhteet.

Kiinassa tarkkaillaan maankuoressa tapahtuvia muutoksia satelliittimittausten avulla siinä toivossa, että maanjäristysten vaikutusta väestöön voitaisiin pienentää. * Lisäksi onpa kyse talosta jossa asut, teistä joilla ajat, toimistosta jossa työskentelet tai koulusta jota käyt, niiden rakentaminen on edellyttänyt luultavasti sitä, että maanmittari on ollut työssään.

Maanmittarit vaikuttavat elämäämme hyvin konkreettisella tavalla. Ovatpa he käyttäneet mittanuoria tai satelliitteja, he ovat pyrkineet tekemään monimutkaisesta maailmastamme selkeämmän ja järjestyksellisemmän. Niin kauan kuin jatkamme rakentamista ja hankimme tietoa maanpinnan ylä- ja alapuolella olevasta maailmasta, maanmittareita epäilemättä tarvitaan. Kun siis seuraavan kerran näet maanmittareita työssään, ymmärrät ehkä hieman paremmin heidän tarkkuutta vaativaa työtään.

[Alaviitteet]

[Tekstiruutu/Kuva s. 22]

Välineitä tarkkoihin mittauksiin

Elektroninen etäisyysmittari: Laskee etäisyyksiä tuottamalla säteen tai signaalin, joka heijastuu takaisin erikoispeileistä, jotka on sijoitettu mitattavaan pisteeseen.

Teodoliitit ja takymetrit: Teodoliitilla (vasemmalla) mitataan kulmia. Laitteessa on sisäänrakennettu mikroskooppi, jonka avulla kulmamittaustulokset voidaan lukea voimakkaasti suurennettuina järjestelmästä, joka koostuu linsseistä, sisäisistä peileistä ja prismoista. Tarkat teodoliitit voivat mitata yhden kaarisekunnin suuruisia kulmia, mikä vastaa sitä, että ympyränkaari jaetaan 1296000 samansuuruiseen osaan. Takymetrit (oikealla) kykenevät esittämään mittaustulokset, kuten kulmat, etäisyydet ja mittauspisteiden kuvaukset, sähköisessä muodossa ja tallentamaan ne laitteen muistiin. Mittauksen jälkeen tiedot voidaan siirtää tietokoneelle ja hyödyntää esimerkiksi laskelmissa ja suunnittelussa.

[Kuva s. 21]

Vanhanaikainen vaaituskoje

[Kuva s. 21]

Egyptiläiset ”nuoranpingottajat” olivat nykyisten maanmittareiden edeltäjiä

[Lähdemerkintä]

Borromeo/Art Resource, NY