Reitinhaku maastokartoilla
Karjalainen, Santeri (2017)
2017
Tietojenkäsittelytieteiden tutkinto-ohjelma - Degree Programme in Computer Sciences
Luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2017-05-22
Julkaisun pysyvä osoite on
http://urn.fi/URN:NBN:fi:uta-201705241679
http://urn.fi/URN:NBN:fi:uta-201705241679
Tiivistelmä
Reitinhakualgoritmien avulla voidaan etsiä optimaalisia polkuja monenlaisissa hakuavaruuksissa. Erilaiset kartat ovat tyypillisiä sovelluskohteita reitinhakualgoritmeille. Tässä tutkielmassa pyrin selvittämään, miten maastoa kuvaavaan paikkatietoaineistoon voidaan kohdistaa reitinhakualgoritmeja optimaalisen reitin löytämiseksi. Käsittelen myös korkeusmallien huomioimisen optimaalisten reittien haussa.
Paikkatietoaineisto tarvitsee reitinhakua varten muuttaa reitinhakualgoritmille soveltuvaan muotoon. Keskityn aineiston käsittelyn suhteen erityisesti rasterointimenetelmään, johon liittyen esittelen erilaisia ruudukointitapoja ja soveltuvia reitinhakualgoritmeja. Käyn läpi myös rasterointimenetelmän kaltaiset navigointiverkot ja kulmariippumattoman reitinhaun.
Esittelen toteuttamani sovelluksen, joka käyttää kuvailemiani menetelmiä reitinhakuun Maanmittauslaitoksen maastotietokannasta. Sovelluksen suorituskyky noudattaa rasterointimenetelmästä johdettavissa olevaa kompleksisuutta. Esimerkiksi 50 m x 50 m ruudukolla 37,9 kilometriä pitkän reitin laskeminen kestää noin kahdeksan sekuntia, aineiston esiprosessoinnin kestäessä muutamia minuutteja. Sovelluksen tuottamat reitit ovat käytettyjen parametrien ja karttatasojen suhteen optimaalisia, mutta vasta todellisia eri maastonkohtien liikkumiskustannuksia mittaamalla voitaisiin saavuttaa esimerkiksi metabolisten kustannusten suhteen optimaalisia reittejä.
Paikkatietoaineisto tarvitsee reitinhakua varten muuttaa reitinhakualgoritmille soveltuvaan muotoon. Keskityn aineiston käsittelyn suhteen erityisesti rasterointimenetelmään, johon liittyen esittelen erilaisia ruudukointitapoja ja soveltuvia reitinhakualgoritmeja. Käyn läpi myös rasterointimenetelmän kaltaiset navigointiverkot ja kulmariippumattoman reitinhaun.
Esittelen toteuttamani sovelluksen, joka käyttää kuvailemiani menetelmiä reitinhakuun Maanmittauslaitoksen maastotietokannasta. Sovelluksen suorituskyky noudattaa rasterointimenetelmästä johdettavissa olevaa kompleksisuutta. Esimerkiksi 50 m x 50 m ruudukolla 37,9 kilometriä pitkän reitin laskeminen kestää noin kahdeksan sekuntia, aineiston esiprosessoinnin kestäessä muutamia minuutteja. Sovelluksen tuottamat reitit ovat käytettyjen parametrien ja karttatasojen suhteen optimaalisia, mutta vasta todellisia eri maastonkohtien liikkumiskustannuksia mittaamalla voitaisiin saavuttaa esimerkiksi metabolisten kustannusten suhteen optimaalisia reittejä.