Paikkatiedot mobiilista pilveen – QFieldCloud

Suurta osaa paikkatietodatasta ei voida luoda ja käsitellä pelkästään etäältä, toimiston työpisteeltä käsin, vaan tieto syntyy paikan päällä “kentällä”. Nopeasti mieleen tulevat ainakin erilaiset luontokartoitukset ja havaintojen tarkistukset sekä infraomaisuuden hallintaan ja huoltoon liittyvät tehtävät tai vaikkapa joukkoistamisen käyttö datan keruussa.

Mobiililaitteista ei varsinaisesti tänä päivänä ole pulaa, ja myös erilaisia helposti käyttöönotettavia mobiiliratkaisuja paikkatiedon keruuseen löytyy useita. Toisaalta mobiililaitteiden koko ja suorituskyky asettavat rajoitteita sille, mitä kaikkea niillä voi ja kannattaa tehdä. Onkin mielenkiintoista tarkastella, miten eri mobiilisovellukset solahtavat yhteen käyttäjän muun paikkatietoinfrastruktuurin ja -ohjelmistojen kanssa, ja millaisiksi paikkatiedon keräämisen työprosessit kokonaisuudessaan muodostuvat. Mitä kaikkea kannattaa kerätä? Millaisiin tilanteisiin mobiilisovellusratkaisut soveltuvat ja mihin kaikkeen ne kykenevät?

Keväällä testasimme Väyläviraston kanssa QField-mobiilisovellusta ja erityisesti sen soveltuvuutta liikenneohjauslaitteiden (jatkossa lyhenteellä LOL) inventointiin. Kerroimme tästä aiemmin myös täällä Gispon blogissa.  Sittemmin QField-kehittäjien leirissäkin on ehtinyt tapahtua paljon, ja mobiilisovelluksen pilvipalveluversio, QFieldCloud, on tullut ennakkoon rekisteröityneiden käyttäjien beta-testaukseen. Jatkoa tuohon aiempaan LOL-projektiin onkin seurannut, ja olemme Gispossa kesän ja syksyn aikana olleet ensimmäisten joukossa testailemassa QFieldCloud-sovelluksen käyttöönottoa.

Mikä QField?

Kerrataan ensin, mikä olikaan tuo aiempi, perusmallinen QField-sovellus, ja tarkastellaan sitten, mitä Cloud-liite tuo siihen mukanaan lisää. QField on siis paikkatiedon mobiilikeruuseen ja -käyttöön tarkoitettu avoimen lähdekoodin sovellus, jonka pääkehittäjä on sveitsiläinen OpenGIS.ch. Sovellus on kehitetty pääasiassa Android-laitteille, joskin Applen laitteilla toimiva iOS-versiokin on tuloillaan. Lisäksi myös Windows-käyttöjärjestelmää käyttäville mobiililaitteille on versio nykyisellään beta-testauksessa. 

Sovelluksen kehityksen alkuhämärä ulottuu jonnekin noin 10 vuoden päähän, kun taas uusin julkaisuversio on keväällä ilmestynyt QField 1.9 “Taivaskero”. Kuten QGISissä, myös QFieldissä julkaisuversiot nimetään eri maantieteellisten paikkojen, tarkemmin ottaen vuorten ja muiden huippujen mukaan. Tuolla jo mainitulla LOL-projektissa toteutetulla Suomen osoitteiden osoitehaulla saattaa olla jotakin tekemistä uusimman version nimen sijoittumisen kanssa Suomeen ja Pallastunturille! 

Q-alkukirjain nimessä viittaa kuin viittaakin QGISiin, ja sovellus on kehitetty käytettäväksi sen kanssa. Työnkulku QFieldissä on jotakuinkin seuraavanlainen: 

  1. Projektin työtila määritellään QGISissa  
  2. Projektitiedostot konfiguroidaan ja paketoidaan QGISin QFieldSync-lisäosalla siirrettäväksi mobiililaitteeseen (esimerkiksi usb-johdolla)
  3. Itse tieto kerätään kentällä QFieldillä
  4. Projektitiedosto ja data synkronoidaan QGISin työtilaan. Dataa on tämän jälkeen mahdollista tietysti muokata ja jatkojalostaa QGISissä.

Sovelluksen uusimmalla versiolla QGISin käyttö ei periaatteessa joka tilanteessa ole pakollista, vaan mobiililaitteella olevia vektori- ja rasteriaineistoja pystyy avaamaan ja tarkastelemaan myös suoraan. Kuitenkin varsinaisia paikkatiedon keruuprojekteja varten QGISin tuntemusta tarvitaan. Tietojen syöttäminen manuaalisesti käsin saattaa olla aikaavievää, joten lomakkeiden tehokas käyttö on avainasemassa ja tiedon syöttötapojen fiksu suunnittelu eri vimpaimineen (widgets) sekä oletusarvoineen QGISin puolella kannattaa. Samoin QGISissa määritetyt tasojen kuvaustyylit, karttateemat ja -tulosteet (jopa kartta-atlakset) toimivat QFieldissä sellaisenaan. Toisaalta mobiililaitteella valokuvien suora liittäminen lisättäviin kohteisiin on erittäin kätevää. 

QGIS-työtila, jossa on luotu mobiilikeruussa tarvittavat lomakkeet ja tarvittavat tasot kuvaustyyleineen. 

Myös QField itsessään vaatii tietysti jonkin verran perehtymistä ja mobiilikeruu tuo omat erityispiirteensä, joihin pitää osata kiinnittää keruuprosessien suunnittelussa huomiota. Ensinnäkin on esimerkiksi etukäteen mietittävä, työskennelläänkö ilman verkkoyhteyttä (offline-keruu) vai meneekö data suoraan laitteelta vaikkapa PostGIS-tietokantaan (online-työskentely). QFieldin käyttöliittymän filosofiana on ollut yksinkertaisuus, ja ylimääräisiä näppäimiä ei ole ruutua täyttämässä. Käyttäjän kannalta tämä vaatii hieman opettelua ja tottumista.  

Kohteiden digitointi QFieldin käyttöliittymässä.

Tehokkaan digitoinnin kannalta QField sisältää toisaalta kyllä monia QGISista tuttuja toiminnallisuuksia. Esimerkiksi tarttumisen työkalut ja topologisen editoinnin mahdollisuus auttavat geometrisesti eheiden kohteiden ja alusta alkaen hyvälaatuisen datan luonnissa. Toisaalta mobiililaitteilla stylus-kynää käyttäen geometrioiden lisäys onnistuu myös kätevästi vapaalla kädellä piirtäen. 

Muista mobiililaitteiden erityisominaisuuksista on mainittava laitteen paikannus, joka mahdollistaa lisättävien kohteiden tarkkojen koordinaattien määrittämisen sekä viivojen ja monikulmioiden automatisoidun digitoinnin käyttäjän sijaintia seuraamalla (jäljitys/tracking). Laitteen sisäisen paikannuksen lisäksi on mahdollista käyttää ulkoista antennia, jonka avulla on päästään tarkempiin sijaintitietoihin.

Näihin ja muihin QFieldin ominaisuuksiin pääsee perehtymään myös uudella, marraskuussa järjestettävällä kurssilla “Paikkatiedon mobiilikeruu QFieldillä”. Gispon koulutuksiin pääset tutustumaan tästä: https://www.gispo.fi/koulutus/ 

Mikä QFieldCloud?

Käytännössä edellä mainitun kaltaisessa työnkulussa suurimmaksi hankaluudeksi muodostuu projektitiedostojen ja datan synkronointi tietokoneelta mobiililaitteelle ja takaisin. Projektitiedosto on paketoitava ja siirrettävä manuaalisesti kaikkiin laitteisiin, joilla keräystä suoritetaan, esimerkiksi usb-johdon välityksellä. Tämä on parhaimmillaankin kuitenkin  ylimääräinen työvaihe, puhumattakaan mahdollisesta “versionhallintakaaoksesta”, joka seuraa, kun projektitiedostoa jaellaan edestakaisin monien laitteiden välillä datankeruuprojektin jatkuessa pidempään. Lisäksi aina ei ole käytännöllisintä määritellä etukäteen, tulisiko projektin olla offlline vai online. Mitä tehdä esimerkiksi, jos online-projektissa mobiilidatayhteys ei olekaan aina ja joka paikassa käytettävissä?

Käytännössä QFieldin pilvipalveluversio QFieldCloud vastaa näihin käyttötapauksiin, ja moniin muihinkin! Projektitiedostojen ja kerättävän datan synkronointi helpottuu huomattavasti niiden siirtyessä ilman ylimääräisiä kaapeleita laitteiden ja pilven välillä. Lisäksi muutokset voidaan joustavasti ajaa pilveen silloin kun tarvittava datayhteys on käytettävissä. Sinällään itse digitointi ja muu mobiililaitetyöskentely sekä niihin liittyvät työkalut säilyvät entisenlaisina. 

Mobiilisovelluksen käyttöliittymä pysyy käytännössä samana QFieldCloudissa, mutta datan synkronointi selkeytyy.

Uutena komponenttina QFieldCloudissa tulee selaimella käytettävä hallintapaneeli, jonka avulla onnistuu projektien hallinta pilvipalvelun ja muiden laitteiden välillä. Sen myötä tulee myös esimerkiksi mahdollisuus projektikohtaisten tiimien ja käyttöoikeuksien määrittelyyn, eli voi helposti määritellä, kenellä on oikeus nähdä tai muokata mitäkin aineistoja. Paneelista pystyy myös näkemään kaikki yksittäisetkin muutokset projektiin ja sen dataan (mitä on muutettu, kuka on muuttanut ja milloin?) sekä tarvittaessa kumoamaan nämä muutokset. Kyse on siis täydellisestä versionhallinnasta, jossa käyttäjien ristiriitaisten muokkausten aiheuttamat “konfliktit” voidaan ratkoa, ja jossa mikä tahansa projektin aiempi versio on myös ladattavissa myöhemmin. 

Selaimen hallintapaneelista voi tarkastella omia projekteja ja niiden asetuksia.

Lopuksi

Aiemman QField-postauksen lopuksi Sanna pohti QFieldin toimivuutta ja ennakoi silloin vielä tulossa ollutta QFieldCloud-ratkaisua. Onko lupaukset nyt siis lunastettu? Voi sanoa, että valtaosaltaan kyllä. Itse mobiilisovelluksen käyttöön ei tule suurta muutosta, mutta projektien suora synkronointi pilveen jouhevoittaa monia työkulkuja ja tekee eri laitteilla työskentelystä oikeastaan varsin mukavaa. Mukana tulevan käyttäjähallinnan ja versioinnin myötä se myös esimerkiksi automaattisesti selkeyttää eri henkilöiden työnkuvaa datan keräämisessä.

Kuten sanottua, QFieldCloud on vielä beta-testausvaiheessa ja valtaosa käyttökokemuksesta onkin saatu käyttämällä sovelluksen pääkehittäjän ylläpitämää testikäyttöön tarkoitettua pilvipalvelua. Ennakkotietojen mukaisesti OpenGIS.ch tulee sovelluksen julkaisuversion myötä tarjoamaan vastaavaa hostauspalvelua eritasoisilla vaihtoehdoilla (ilmainen Community-versio sekä maksulliset Pro- ja Team-versiot). Avoimen lähdekoodin sovelluksella mikään ei kuitenkaan estä pystyttämästä vastaavanlaista pilvipalvelua myös itse räätälöiden, ja me Gispolla testasimme myös tätä ratkaisua. Kaiken kaikkiaan QFieldCloud tarjoaa mobiilisovelluksen, joka kätevästi integroituu käyttäjän jo olemassa olevien paikkatietoratkaisujen, kuten oman Postgis-tietokannan, kanssa.

Tietoa

Jaakko Lehto on teoreettisen fysiikan FT, jota kiinnostaa erityisesti paikkatieto, siihen liittyvä avoin lähdekoodi sekä reaalimaailman systeemien matemaattinen mallintaminen ja datan analysointi. Harrastuksina mm. musiikki ja kestävyysurheilu.