HMK Introduktion 2012 års arbetsdokument - Lantmäteriet
HMK Introduktion 2012 års arbetsdokument - Lantmäteriet
HMK Introduktion 2012 års arbetsdokument - Lantmäteriet
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>HMK</strong><br />
– en handbok i mät- och kartfrågor<br />
<strong>Introduktion</strong><br />
<strong>2012</strong> <strong>års</strong> <strong>arbetsdokument</strong>
Förord<br />
Detta dokument, <strong>HMK</strong>-<strong>Introduktion</strong>, är ett av de första konkreta resultaten<br />
från revisionen av handboksserien <strong>HMK</strong>. Målet med revisionen<br />
är att producera handböcker i mät- och kartfrågor som görs<br />
tillgängliga via internet.<br />
<strong>HMK</strong>-arbetet har under <strong>2012</strong> fokuserat på Geodatainsamling. De<br />
dokument som nu presenteras är samtliga <strong>2012</strong> <strong>års</strong> <strong>arbetsdokument</strong>.<br />
Vår bedömning är att mer arbete krävs innan de kan anses<br />
uppfylla de högt ställda kvalitetskrav vi har på <strong>HMK</strong>. Detta arbete<br />
planeras till 2013.<br />
Projektet Geodatainsamling har haft följande huvudorganisation<br />
under <strong>2012</strong>:<br />
- Beställare har varit Mikael Lilje, <strong>Lantmäteriet</strong>.<br />
- Projektet har letts av Clas-Göran Persson, Thomas Lithén och<br />
Lotta Hammarlund, <strong>Lantmäteriet</strong>.<br />
- I projektgruppen har även ingått Per Isaksson och Joakim<br />
Fransson, Trafikverket, Jan Wingstedt, Jönköpings kommun,<br />
samt Mattias Pettersson, Jens Rågvall och Andreas Rönnberg,<br />
<strong>Lantmäteriet</strong>.<br />
- Muriel Bjureberg och Gunilla Lundgren har ansvarat för layout-<br />
och designfrågorna.<br />
Under 2013 kommer också revidering av geodesidokumenten att<br />
påbörjas.<br />
Gävle <strong>2012</strong>-12-24<br />
/Lotta Hammarlund, projektledare<br />
Arbetsdokument, december <strong>2012</strong> 3 (37)
Innehållsförteckning<br />
1 Inledning ............................................................. 7<br />
1.1 Mål och syfte ........................................................................... 7<br />
1.2 Bakgrund ................................................................................. 7<br />
1.3 Behov ....................................................................................... 7<br />
1.4 Status ........................................................................................ 8<br />
1.5 Målgrupp ................................................................................ 9<br />
1.6 Terminologi och beteckningar ........................................... 10<br />
1.7 Hänvisningar ........................................................................ 10<br />
2 Lagar, regler och principer ................................ 13<br />
2.1 LOU – Lagen om offentlig upphandling .......................... 13<br />
2.2 Grundläggande mätningsteknisk färdighet ..................... 13<br />
2.3 Geografiskt indexsystem .................................................... 14<br />
2.4 Om lagrum och förordningar ............................................. 15<br />
2.4.1 Offentlighets- och sekretesslagen (2009:400) ................... 15<br />
2.4.2 Lagen (1993:1742) och förordningen (1993:1745) om<br />
skydd för landskapsinformation ....................................... 15<br />
2.4.3 Säkerhetsskyddslagen (1996:627) och<br />
säkerhetsskyddsförordningen (1996:633) ......................... 16<br />
2.4.4 Skyddslagen (2010:305) och skyddsförordningen<br />
(2010:523) ............................................................................... 17<br />
3 Kvalitetsfrågor .................................................. 19<br />
3.1 Mätosäkerhet ........................................................................ 19<br />
3.2 Datakvalitet och kvalitetskontroll ..................................... 20<br />
3.2.1 Datakvalitet ........................................................................... 20<br />
3.2.2 Kvalitetskontroll ................................................................... 21<br />
3.2.3 Standardnivåer ..................................................................... 22<br />
3.3 Toleranser och kontrollmätning ........................................ 23<br />
3.3.1 <strong>HMK</strong>:s principer för felgränser .......................................... 23<br />
3.3.2 Begreppet kontrollerbarhet ................................................ 25<br />
3.3.3 Toleranser i stället för felgränser ....................................... 25<br />
3.3.4 Teoretisk grundval för kontrollmätning .......................... 27<br />
4 Referenser ......................................................... 29<br />
Arbetsdokument, december <strong>2012</strong> 5 (37)
A Exempel på kontrollmätningar .......................... 31<br />
A.1 Kontroll av mätosäkerheten i Nätverks-RTK .................. 31<br />
A.2 Kontroll av utsättning ......................................................... 33<br />
A.3 Kontroll av geoidmodell ..................................................... 34<br />
B GUM-ordlista ..................................................... 37<br />
Arbetsdokument, december <strong>2012</strong> 6 (37)
1 Inledning<br />
1.1 Mål och syfte<br />
Huvudsyftet med <strong>HMK</strong>-arbetet är att bidra till en effektiv och standardiserad<br />
hantering av mät- och kartfrågor i landet.<br />
Slutmålet är lagring och tillhandahållande enligt de principer som<br />
gäller för svensk datadelning och Inspire.<br />
1.2 Bakgrund<br />
<strong>HMK</strong> – Handbok till Mätningskungörelsen (MK) – gavs ut i nio<br />
tryckta band under perioden 1993-1995:<br />
Handbok Beteckning Ev. kortnamn<br />
<strong>HMK</strong>-Geodesi,<br />
Stommätning<br />
<strong>HMK</strong>-Geodesi,<br />
Detaljmätning<br />
<strong>HMK</strong>-Geodesi,<br />
Markering<br />
Arbetsdokument, december <strong>2012</strong> 7 (37)<br />
<strong>HMK</strong>-Ge:S <strong>HMK</strong>-Stommätning<br />
<strong>HMK</strong>-Ge:D <strong>HMK</strong>-Detaljmätning<br />
<strong>HMK</strong>-Ge:M <strong>HMK</strong>-Markering<br />
<strong>HMK</strong>-Geodesi, GPS <strong>HMK</strong>-Ge:GPS <strong>HMK</strong>-GPS<br />
<strong>HMK</strong>-Fotogrammetri <strong>HMK</strong>-Fo -<br />
<strong>HMK</strong>-Digitalisering <strong>HMK</strong>-Di -<br />
<strong>HMK</strong>-Databaser <strong>HMK</strong>-Da -<br />
<strong>HMK</strong>-Kartografi <strong>HMK</strong>-Ka -<br />
<strong>HMK</strong>-Juridik <strong>HMK</strong>-Ju -<br />
En del håller fortfarande. Andra dokument har teknikutvecklingen<br />
gjort inaktuella och behov av uppdatering finns.<br />
1.3 Behov<br />
Den samlade behovsbilden i dag är:<br />
- Moderna handböcker behövs för att stödja den förestående<br />
generationsväxlingen och ett tydligt beställar-/utförarkoncept.<br />
- Vi står inför nya förutsättningar när nya medarbetare, i nya<br />
branscher ska ta ny teknik i anspråk.
- Samtidigt ställs det krav på ökad likformighet och standardisering<br />
för att ge större effektivitet och därmed lägre kostnader.<br />
Dessutom har exempelvis bygg- och anläggningssektorn och Trafikverket<br />
byggt stora delar av det som rör upphandling, specifikationer<br />
och kontroll av mättjänster på <strong>HMK</strong>. Även detta material står<br />
inför en förnyelse, med önskemål om att fortfarande ha <strong>HMK</strong> som<br />
bas.<br />
1.4 Status<br />
I ”Lantmäteriinstruktionen” (SFS 2009:946, se Tabell 1.1) ges organisationen<br />
mycket tydliga uppgifter vad gäller samordning, råd och<br />
stöd, standardisering etc. Geodatarådet, och på senare tid Svensk<br />
GEOprocess, utgör viktiga instrument i detta arbete.<br />
Tabell 1.1. Förordning (2009:946) med instruktion för <strong>Lantmäteriet</strong> (utdrag).<br />
Uppgifter<br />
3 § <strong>Lantmäteriet</strong> ska verka för<br />
:<br />
2. en väl fungerande försörjning med grundläggande geografisk<br />
information och fastighetsinformation av sådan omfattning, kvalitet<br />
och aktualitet att samhällets behov tillgodoses.<br />
4 § <strong>Lantmäteriet</strong> har ett nationellt samordningsansvar för produktion,<br />
samverkan, tillhandahållande och utveckling inom området<br />
för geografisk information och fastighetsinformation (geodataområdet).<br />
5 § <strong>Lantmäteriet</strong> ska<br />
:<br />
6. verka för enhetlighet, samordning och kvalitet inom mätningsområdet<br />
och inom det karttekniska området.<br />
6 § <strong>Lantmäteriet</strong> ska inom ramen för sitt verksamhetsområde även<br />
:<br />
6. i övrigt ge råd och stöd.<br />
9 § <strong>Lantmäteriet</strong> ska se till att de regelverk och rutiner som myndigheten<br />
disponerar över är kostnadseffektiva och enkla för medborgare<br />
och företag.<br />
Geodatarådet<br />
19 § Inom <strong>Lantmäteriet</strong> finns Geodatarådet som ger råd i frågor<br />
som rör <strong>Lantmäteriet</strong>s samordnande roll inom området för geografisk<br />
information och fastighetsinformation (geodataområdet).<br />
Arbetsdokument, december <strong>2012</strong> 8 (37)
Geodatarådet ska<br />
:<br />
3. bidra till utvecklingen av den nationella och internationella infrastrukturen<br />
inom geodataområdet genom att exempelvis stödja<br />
tillämpningen av standarder,<br />
4. medverka till ökad samordning mellan berörda myndigheter i<br />
frågor om informationsutveckling och tillhandahållande av information,<br />
och<br />
5. medverka till samordningen av infrastrukturen för tillgång till<br />
och utbyte av geografisk miljöinformation.<br />
De råd som ges har karaktären av ”beprövat, fackmannamässigt<br />
utförande”. Rekommendationernas status kan dock skärpas genom<br />
att de inkluderas i t.ex. upphandlingsunderlag och myndighetsspecifika<br />
regelverk.<br />
1.5 Målgrupp<br />
Skriftserien <strong>HMK</strong> – numera uttydd ”Handbok i mät- och kartfrågor”<br />
– är tänkt att utgöra ett stöd för insamling och kvalitetssäkring<br />
av geografisk information, där insamling sker av <strong>Lantmäteriet</strong> och<br />
kommunerna.<br />
I möjligaste mån ska <strong>HMK</strong> också tillgodose behoven inom infrastrukturprojekt.<br />
Bedömningen är dock att det där även krävs kompletterande<br />
material, till exempel Trafikverkets föreskrifter, formella<br />
standarder och tekniska specifikationer från SIS.<br />
Handböckerna ska framför allt utgöra stöd för beställare och utförare<br />
vid upphandling av tjänster inom området.<br />
Grundprincipen är:<br />
- Med utgångspunkt från uppdragsbeskrivningen bestämmer<br />
beställaren vad som ska göras medan utföraren bestämmer<br />
hur det ska utföras.<br />
Fokus i dokumenten är en tydlig kravbild och väldefinierade ”leveranser”.<br />
Även om dokumenten primärt har utformats som upphandlingsstöd<br />
kan de med fördel tillämpas på verksamhet i egen<br />
regi.<br />
Det finns inga egentliga ambitioner att handböckerna ska fungera<br />
som läroböcker, men uppgifter om och länkar till den typen av<br />
material finns i anslutning till beskrivningen av respektive delområde.<br />
Till en del får det mätningstekniska kompendium som gavs ut<br />
hösten 2010 anses innehålla läroboksdelarna.<br />
Arbetsdokument, december <strong>2012</strong> 9 (37)
1.6 Terminologi och beteckningar<br />
Terminologi och beteckningar följer det som togs fram under arbetet<br />
med det mätningstekniska kompendiet. Ett skäl är att underlätta<br />
parallelläsning av dokumenten. Ett annat är att det finns en bred<br />
uppslutning kring detta inom högskolevärlden, genom en överenskommelse<br />
som träffats mellan deras mätningsteknikutbildningar<br />
och <strong>Lantmäteriet</strong>.<br />
Den mest genomgripande förändringen avser kvalitetsnomenklaturen<br />
(se avsnitt 3.1). De viktigaste skillnaderna är:<br />
- mätosäkerhet i stället för noggrannhet som överordnad term<br />
- standardosäkerhet i stället för medelfel<br />
- utvidgad mätosäkerhet som benämning för uttryck som 2σ<br />
och 3σ ; 2:an respektive 3:an benämns täckningsfaktor.<br />
Vidare undviks i möjligaste mån termen ”fel”. I stället införs en ny<br />
terminologi för det som tidigare benämndes slumpmässiga, systematiska<br />
och grova fel. Motsvarande nya termer är: slumpmässiga avvikelser,<br />
systematiska avvikelser (eller effekter) men fortfarande grova fel; i<br />
det sista fallet är det ju faktiskt fråga om regelrätta felaktigheter<br />
(eller ”tabber” normännen så tydligt uttrycker det).<br />
En annan förändring är benämningarna Northing (N) och Easting<br />
(E), i stället för x och y, för koordinatsystemens axlar. Det följer den<br />
terminologi som används för plankoordinater i SWEREF 99.<br />
GNSS (Global Navigation Satellite Systems) som samlingsnamn för<br />
flera olika satellitsystem får väl i dag anses vara etablerat och används<br />
genomgående i detta dokument. I GNSS innefattas inte bara<br />
GPS utan även det ryska Glonass, det europeiska Galileo m.fl.<br />
Några sakregister finns inte utan läsaren är hänvisad till den fritextsökning<br />
som den digitala tekniken möjliggör. Funktionen omfattar<br />
samtliga ord i respektive handbokstext och finns inbyggd i dokumenten.<br />
I dokumentet Ord- och förkortningslista finns förklaringar<br />
till nya eller mer ovanliga fackuttryck samt till de förkortningar<br />
som används.<br />
1.7 Hänvisningar<br />
<br />
Dokumentstrukturerna i de nya handböckerna bygger på en kortfattad<br />
huvudtext med länkar till detaljinformation, exempel, andra<br />
dokument, webbsidor etc. Det ger möjlighet till direkt åtkomst från<br />
en handbok till detaljmaterialet över Internet och det ingår i <strong>HMK</strong>förvaltningen<br />
att kontinuerligt se över och vid behov uppdatera<br />
dessa länkar.<br />
Arbetsdokument, december <strong>2012</strong> 10 (37)
För att underlätta hänvisning till en handbok har rekommendationer<br />
för detaljutförandet av enskilda moment markerats i avvikande<br />
manér (rutor med ljusblått raster). Dessa rutor kan vara av<br />
typen Krav, Rekommendation eller Information.<br />
Rutorna är utformade på följande sätt:<br />
- Krav använder ”ska”<br />
- Rekommendation skrivs med ”bör”<br />
- Information formuleras neutralt.<br />
Uttydningen av ska-formuleringen i kraven är att ”om man väljer<br />
att följa <strong>HMK</strong> så ska det och det ovillkorligen gälla” – ett påpekande<br />
föranlett av att <strong>HMK</strong> inte är bindande. Denna syntax följer<br />
principerna vid utformning av standarder och underlättar användning<br />
av texten i specifikationer, upphandlingsunderlag etc. Vill<br />
man mildra kraven får man ändra ”ska” till ”bör”.<br />
Vid hänvisning till uppgift, rekommendation, krav etc. i <strong>HMK</strong> används<br />
avsnittsnummer eller klartextåtergivning. Hänvisning ska<br />
alltid ske till huvudtexten och dess avsnittsnumrering – inte till länkat<br />
material!<br />
Högre rubriknivåer innefattar lägre nivåer under samma avsnitt,<br />
men inte omvänt. Endast avsteg från denna princip behöver anges.<br />
Hänvisning till de äldre handböckerna sker på följande sätt:<br />
<strong>HMK</strong>-Da.4 (<strong>HMK</strong>-Da, kapitel 4)<br />
<strong>HMK</strong>-Ge:S.5.2.1 (<strong>HMK</strong>-Ge:S, avsnitt 5.2.1)<br />
<br />
Arbetsdokument, december <strong>2012</strong> 11 (37)
Arbetsdokument, december <strong>2012</strong> 12 (37)
2 Lagar, regler och principer<br />
2.1 LOU – Lagen om offentlig upphandling<br />
Konkurrensverket har samlat den viktigaste informationen om<br />
upphandlingsregler på sin hemsida:<br />
http://www.kkv.se/t/Process____2119.aspx<br />
Där finns bl.a. en upphandlingsprocess innefattande följande steg:<br />
- Innehåll<br />
- LOU:s tillämplighet<br />
- Förberedelsestadiet<br />
- Annonsering, tidsfrister och anbudsgivning<br />
- Kvalificering och anbudsprövning<br />
- Upphandlingens avslutande<br />
- Överprövning och skadestånd<br />
Vidare ingår en länk till skriften ”Upphandlingsreglerna – en introduktion”,<br />
som kan laddas ned i pdf-format. I slutet av skriften finns<br />
en femsidig ordlista över de viktigaste facktermerna inom området.<br />
Relaterade länkar:<br />
Lagen (2007:1091) om offentlig upphandling (LOU)<br />
Domstolsväsendets databas för rättsinformation<br />
Europeiska unionens domstolar - rättspraxis<br />
Upphandling och mindre företag<br />
Opening public procurement to SMEs (Europeiska kommissionen)<br />
CPV-koder<br />
2.2 Grundläggande mätningsteknisk färdighet<br />
Rekommendation<br />
Utförarens och/eller den ansvariges mätningskompetens bör<br />
prövas mot <strong>Lantmäteriet</strong>s rekommendationer för grundläggande<br />
mätningsteknisk färdighet.<br />
För att utföra mätningsarbeten bör den ansvarige och/eller utföraren<br />
ha tillräcklig kompetens. Tidigare reglerades behörigheten ”att<br />
självständigt utföra mätning och kartläggning” av MK:s §13.<br />
När denna kungörelse upphävdes ersattes behörighet med ett nytt<br />
begrepp: grundläggande mätningsteknisk färdighet. Liksom i MK ställs<br />
krav på såväl skolutbildning som praktisk erfarenhet.<br />
Termen ”behörighet” har alltså ersätts av begreppet ”färdighet”,<br />
men någon instans för formell prövning av färdigheten finns inte.<br />
Arbetsdokument, december <strong>2012</strong> 13 (37)
Konceptet är enbart rekommendationer, avsedda att tillämpas direkt<br />
i dialog beställare/utförare, arbetsgivare/arbetstagare etc.<br />
Kontentan av den nya konstruktionen är:<br />
Med grundläggande mätningsteknisk färdighet menas tillräcklig<br />
färdighet för att självständigt kunna bedriva och ansvara för<br />
de flesta typer av mätningsteknisk verksamhet.<br />
För denna färdighet bör krävas examen från en mätningsteknisk<br />
utbildning på minst 2 år kompletterad med praktisk erfarenhet<br />
i minst 2 år så att summan blir minst 5 år.<br />
Exempel: 2 <strong>års</strong> utbildning och 3 <strong>års</strong> praktisk erfarenhet.<br />
Bedömningen av mätningsteknisk färdighet kommer i praktiken att<br />
vara en del av en total färdighetsbedömning, baserad såväl på<br />
dessa rekommendationer som på specifika branschkrav. Sådana<br />
krav ställs bl.a. av Trafikverket.<br />
Mer material – t.ex. förslag till övergångsregler – finns på <strong>HMK</strong>:s<br />
hemsida www.lantmateriet.se/<strong>HMK</strong> under <strong>HMK</strong>/Juridik/Behörighet<br />
(scrollning krävs).<br />
2.3 Geografiskt indexsystem<br />
Ett geografiskt indexsystem är ett sätt att lokalisera företeelser med<br />
olika grad av rumslig osäkerhet. Stor ruta anger stor osäkerhet om<br />
var företeelsen exakt finns och med minskade rutor minskar även<br />
osäkerheten. Systemet kan användas för olika former av rapportering<br />
och analys men även för att redovisa planer – t.ex. stråkplaner<br />
vid flygfotografering och laserskanning – samt för att definiera områden<br />
för datainsamling och leverans av geodata, t.ex. ortofotofiler.<br />
OBS! Indexsystem är inte detsamma som bladindelning av en karta.<br />
I samband med införandet av det nationella referenssystemet<br />
SWEREF 99 har ett nytt nationellt indexsystem introducerats. Följande<br />
krav har legat till grund för framtagningen av detta:<br />
- Systemet ska vara uppbyggt av kvadratiska rutor för att få<br />
en enhetlig indelning över hela landet.<br />
- Systemet ska vara hierarkiskt (tillåta olika grader av upplösning).<br />
Denna hierarki ska vara knuten till beteckningen.<br />
- Systemet ska vara enkelt för användarna och bör vara konstruerat<br />
så att GIS-programvaror kan stödja det.<br />
Det nya indexsystemet utgår från rutor med storleken 100 km × 100<br />
km som sedan delas in i mindre rutor. En systembeskrivning finns i<br />
nr 11 av <strong>Lantmäteriet</strong>s infoblad om referenssystem och transformationer.<br />
Systemet relateras till SWEREF99 TM, men behovet av en<br />
anpassning även till de regionala projektionszonerna har påtalats.<br />
Arbetsdokument, december <strong>2012</strong> 14 (37)
2.4 Om lagrum och förordningar<br />
Vid insamling av geografisk information hos myndigheter blir ett<br />
antal författningar aktuella som myndigheten har att beakta i sin<br />
verksamhet. Eftersom insamlingen kan medföra att myndigheten<br />
får tillgång till uppgifter som rör rikets säkerhet är det angeläget att<br />
känna till relevant reglering på området så att hänsyn kan tas till<br />
dessa i verksamheten. Nedan följer ett urval av sådan relevant reglering.<br />
2.4.1 Offentlighets- och sekretesslagen<br />
(2009:400)<br />
Denna lag innehåller bestämmelser om myndigheters och vissa<br />
andra organs hantering av allmänna handlingar.<br />
15 kap 2 §<br />
Sekretess gäller för uppgift som rör verksamhet för att försvara<br />
landet eller planläggning eller annan förberedelse av sådan verksamhet<br />
eller som i övrigt rör totalförsvaret, om det kan antas att det<br />
skadar landets försvar eller på annat sätt vållar fara för rikets säkerhet<br />
om uppgiften röjs.<br />
För uppgift i en allmän handling gäller sekretessen i högst fyrtio år.<br />
Om det finns särskilda skäl, får dock regeringen meddela föreskrifter<br />
om att sekretessen ska gälla under längre tid.<br />
2.4.2 Lagen (1993:1742) och förordningen<br />
(1993:1745) om skydd för landskapsinformation<br />
En databas med landskapsinformation över svenskt territorium får<br />
inte inrättas utan tillstånd från <strong>Lantmäteriet</strong>, se 5 § lagen och 5 §<br />
förordningen om skydd för landskapsinformation. I de fall där databasen<br />
endast består av sådan landskapsinformation som får spridas<br />
enligt 6 och 7 §§ i lagen, t.ex. kartor som är framtagna före år<br />
1900 eller satellitbilder eller om databasen endast består av satellitbilder,<br />
krävs dock inte tillstånd för inrättande. Landskapsinformation<br />
som är granskad/redan godkänd för spridning kan tillhandahållas<br />
utan att databastillstånd och spridningstillstånd krävs för<br />
mottagaren av informationen, förutsatt att informationen inte ska<br />
sammanblandas med annan, icke spridningsgodkänd information.<br />
Med landskapsinformation avses lägesbestämd information om<br />
förhållanden på och under markytan samt på och under sjö- och<br />
havsbottnen (2 §). Att informationen är lägesbestämd innebär att<br />
den skall vara koordinatrelaterad, t.ex. i ”rikets nät” eller lägesrelaterad<br />
på annat sätt. Med landskapsinformation avses således all<br />
Arbetsdokument, december <strong>2012</strong> 15 (37)
slags information om landskapets naturgivna innehåll och egenskaper<br />
såsom berg, jord, vegetation, vatten, terräng- och bottentopografi<br />
etc., liksom information om landskapets konstgjorda företeelser.<br />
Dessutom ingår all slags tilläggsinformation såsom ortnamn,<br />
gränser o.s.v. ( Se propositionen (1992/93:32, sid.31-32).<br />
Spridning av flygbilder och liknande registreringar från luftfartyg<br />
kräver tillstånd av Försvarsmakten, enligt 6 § lagen om skydd för<br />
landskapsinformation samt 9 § förordningen om skydd för landskapsinformation.<br />
Tillstånd för spridning behövs inte för spridning<br />
av äldre material, visst granskat material och för satellitinformation<br />
som inte är sammanställt med annan landskapsinformation.<br />
Lagen och förordningen håller på att ses över. Utredningen ska<br />
vara klar i juni 2013.<br />
2.4.3 Säkerhetsskyddslagen (1996:627) och säkerhetsskyddsförordningen<br />
(1996:633)<br />
Säkerhetsskydd är skydd mot spioneri, sabotage och andra brott<br />
som kan hota rikets säkerhet. Säkerhetsskyddet syftar till att förebygga<br />
att uppgifter som omfattas av sekretess och som rör rikets<br />
säkerhet obehörigen röjs, ändras eller förstörs (informationssäkerhet)<br />
och att personer som inte är pålitliga från säkerhetssynpunkt<br />
deltar i verksamhet som har betydelse för rikets säkerhet (säkerhetsprövning).<br />
Lagen gäller vid verksamhet hos:<br />
- staten, kommunerna och landstingen,<br />
- aktiebolag, handelsbolag, föreningar och stiftelser över vilka<br />
staten, kommuner eller landsting utövar ett rättsligt bestämmande<br />
inflytande, och<br />
- enskilda, om verksamheten är av betydelse för rikets säkerhet<br />
eller särskilt behöver skyddas mot terrorism (1 §).<br />
Det säkerhetsskydd som behövs ska finnas med hänsyn till verksamhetens<br />
art, omfattning och övriga omständigheter (5 §).<br />
När en myndighet avser att begära in anbud eller träffa avtal om<br />
upphandling där det förekommer uppgifter som med hänsyn till<br />
rikets säkerhet omfattas av sekretess, ska myndigheten träffa ett<br />
skriftligt avtal (säkerhetsskyddsavtal) med anbudsgivaren eller leverantören<br />
om det säkerhetsskydd som behövs i det särskilda fallet<br />
(8 §).<br />
Även denna reglering håller på att ses över och kan komma att ändras<br />
inom de kommande åren.<br />
Arbetsdokument, december <strong>2012</strong> 16 (37)
2.4.4 Skyddslagen (2010:305) och skyddsförordningen<br />
(2010:523)<br />
Enligt skyddslagen (2010:305) och skyddsförordningen (2010:523)<br />
får Länsstyrelsen och Försvarsmakten besluta att vissa typer av<br />
byggnader, anläggningar och områden ska vara skyddsobjekt.<br />
Ett sådant beslut kan vara förenat med ett avbildningsförbud. Detta<br />
innebär att det råder ett förbud mot att fotografera, avbilda, beskriva<br />
eller mäta skyddsobjektet utan särskilt tillstånd.<br />
Se även vidare om informationssäkerhet på MSB:s (Myndigheten<br />
för samhällsskydd- och beredskap) hemsida.<br />
Arbetsdokument, december <strong>2012</strong> 17 (37)
Arbetsdokument, december <strong>2012</strong> 18 (37)
3 Kvalitetsfrågor<br />
3.1 Mätosäkerhet<br />
Rekommendation<br />
Uppgift om mätosäkerheten utgör en integrerad del av lägesbestämningar<br />
och andra mätningar. För att skapa en gemensam<br />
och bred förståelse bör terminologi och beteckningar – i<br />
t.ex. kvalitetsdeklarationer och metadata – följa den internationella<br />
standarden ”Guide to the Expression of Uncertainty in<br />
Measurement”.<br />
I omarbetningen av <strong>HMK</strong> kommer alla skrivningar som rör noggrannhet<br />
och kvalitet att terminologiskt anpassas till ”Guide to the<br />
Expression of Uncertainty in Measurement”, förkortat GUM. De centrala<br />
begreppen är mätosäkerhet och mätosäkerhetsanalys.<br />
Arbetet initierades av ”Internationella byrån för mått och vikt”<br />
(BIPM) och resulterade i ett embryo till standard år 1980. Översyn<br />
av guiden har sedan skett i flera omgångar och under flera huvudmän.<br />
Nuvarande version av dokumentet ”JCGM 100:2008” förvaltas<br />
av konsortiet ”Joint Committee for Guides in Metrology” (JCGM),<br />
där bl.a. det internationella standardiseringsorganet ISO ingår.<br />
Geodesin, fotogrammetrin och mätningstekniken har stått litet utanför<br />
detta standardiseringsarbete. I motsats till andra branscher<br />
hade man redan en fungerande hantering i dessa frågor. Till stor<br />
del berodde det på att Gauss, som var geodet, hade lagt grunden till<br />
analys av mätdata genom innovationerna normalfördelningen och<br />
minsta-kvadratmetoden redan runt sekelskiftet 1800.<br />
I dag finns det dock all anledning att tillämpa standarden även<br />
inom svensk mätningsteknik, eftersom enhetlighet och standardisering<br />
blir allt viktigare när gränserna mellan olika branscher<br />
och discipliner suddas ut. Ta t.ex. GPS, som började som en teknik<br />
inom navigation och geodesi men som nu är vardagsteknik för alla.<br />
Grundfilosofi<br />
Skillnaden gentemot det traditionella synsättet är delvis terminologisk,<br />
men det finns även en olikhet i grundfilosofin.<br />
Tidigare rörde diskussionen mätfel och felanalys i stället för osäkerhet<br />
och osäkerhetsanalys. När man pratar om fel innebär det att man relaterar<br />
sina mätningar till motsvarande sanna värden. Problemet är<br />
att man i princip aldrig kan hitta dessa.<br />
Arbetsdokument, december <strong>2012</strong> 19 (37)
Osäkerhetsbegreppet utgår därför endast från observerbara data<br />
(eng. ”measurands”). Mätosäkerheten är (citat): ”en parameter som<br />
är förbunden med mätresultatet och som kännetecknar spridningen<br />
av värden som rimligen kan tillskrivas mätstorheten”.<br />
Denna grundfilosofi baseras på att man vanligen får nöja sig med<br />
att dra slutsatser ur sina egna mätningar – alternativt med hjälp av<br />
osäkerhetsmått som någon annan har tagit fram tidigare (osäkerheten<br />
i en viss metod, en viss typ av instrument etc.). Därför skiljer<br />
man även på bestämning av mätosäkerhet enligt Typ A och Typ B:<br />
- Typ A: Mätosäkerheten bestäms utifrån det egna mätresultatets<br />
variation.<br />
- Typ B: Alla andra sätt att bestämma mätosäkerheten; t.ex.<br />
resultat från andra mätningar eller värden tagna från handböcker,<br />
kalibreringsbevis etc.<br />
Observera att klassificeringen avser sättet att bestämma mätosäkerheten.<br />
Osäkerheterna som sådana har inte olika karaktär och<br />
ingen av typerna är bättre än den andra. Det förekommer även<br />
blandningar av Typ A och Typ B.<br />
I Bilaga 0 redovisas en förteckning över de vanligaste GUMtermerna<br />
och deras motsvarighet i den tidigare <strong>HMK</strong>-terminologin.<br />
Mer underlagsmaterial om mätosäkerhet och denna standard finns<br />
på <strong>HMK</strong>:s hemsida www.lantmateriet.se/<strong>HMK</strong> under <strong>HMK</strong>/GUM.<br />
3.2 Datakvalitet och kvalitetskontroll<br />
3.2.1 Datakvalitet<br />
Grunden för kvalitetsredovisning i databaser är databasspecifikationen.<br />
Den upprättas för en särskild produkt eller tillämpning och där<br />
ingår en beskrivning av databasens innehåll, detaljeringsgrad, kvalitet<br />
m.m.<br />
Datakvaliteten kan definieras som ”graden av överensstämmelse<br />
mellan databasens totala, faktiska beskaffenhet och de intentioner<br />
som anges i databasspecifikationen”.<br />
Kvalitetsredovisningen kan antingen göras på objektsnivå eller på<br />
aggregerad nivå, dvs. på detaljnivå eller avseende hela eller stora<br />
delar av datamängden.<br />
Ett av de främsta syftena med geografiska databaser är att ge möjlighet<br />
till sambearbetning och analys av data från olika databaser.<br />
Kvalitetsuppgifter kopplade till utgångsdata behövs då för att avgöra<br />
vilka analyser som är möjliga, och vilken kvalitet slutprodukterna<br />
kan förväntas få.<br />
Arbetsdokument, december <strong>2012</strong> 20 (37)
Behovet av en kvalitetsredovisning accentueras ytterligare av att<br />
framtida användare och tillämpningar inte är helt kända i dag.<br />
Olika typer av kvalitetsuppgifter<br />
Nedan följer ett urval av de kvalitetsuppgifter som kan komma<br />
ifråga i en redovisning av datakvalitet:<br />
- Datas ursprung dokumenterar hur data har samlats in, vilket<br />
underlag som har utnyttjats, när datainsamlingen gjordes<br />
och vilken organisation som är ansvarig.<br />
- Lägesosäkerheten (lägesnoggrannheten) i geometriska data redovisas<br />
i form av standardosäkerhet (medelfel).<br />
- Datas aktualitet deklareras genom datummärkning, närmare<br />
bestämt den tidpunkt då objektet senast konstaterades vara<br />
korrekt redovisat (aktualitetsdatum).<br />
- Fullständighet avser informationens innehållsmässiga överensstämmelse<br />
med databasspecifikationen; både övertäckning<br />
och undertäckning kan förekomma.<br />
- Med klassningsriktighet menas att objekten har klassificerats<br />
till rätt objektstyp.<br />
- Logisk konsistens innebär att sambanden mellan objekt i databasen<br />
är korrekt redovisade, t.ex. att nätverk är sammanhängande<br />
och att ytor är slutna.<br />
- För attributdata kan en separat kvalitetsbeskrivning vara befogad.<br />
Även den består av flera komponenter, t.ex. attributdatas<br />
ursprung, osäkerhet, riktighet, fullständighet och aktualitet.<br />
Det finns ett stort behov av översiktlig information om databasers<br />
innehåll och kvalitet. För sådana uppgifter, ofta lagrade i särskilda<br />
databaser, används termen metadata.<br />
Mer information om datakvalitet finns på <strong>HMK</strong>:s hemsida<br />
www.lantmateriet.se/<strong>HMK</strong> under <strong>HMK</strong>/Kvalitet. Se särskilt Övriga<br />
hänvisningar, längst ned på sidan (scrollning krävs).<br />
3.2.2 Kvalitetskontroll<br />
För att kunna säkerställa viss kvalitet (kvalitetssäkring) och för att<br />
kunna redovisa faktisk kvalitet (kvalitetsredovisning) för en databas<br />
måste data genomgå kvalitetskontroll.<br />
Beträffande lägesosäkerhet görs detta i första hand i form av kontrollmätning<br />
eller felteoretiska beräkningar. Då det gäller attributdata,<br />
som kan vara ett numeriskt värde eller en textsträng, kan kontroll<br />
göras genom stickprov eller beräkning av standardosäkerhet.<br />
Förekomsten av slarvfel och systematik reduceras genom kontroller<br />
och standardiserade rutiner – såväl vid datainsamlingen som i den<br />
Arbetsdokument, december <strong>2012</strong> 21 (37)
fortsatta hanteringen. Vad gäller slumpmässiga och andra naturliga<br />
variationer i data får man nöja sig med att uppskatta och dokumentera<br />
de förhållanden som råder. För att åstadkomma god datakvalitet<br />
krävs i båda fallen kunskap om vilka felaktigheter och ofullständigheter<br />
som kan förekomma.<br />
Olika typer av kontroller<br />
Två huvudtyper av kontroll kan urskiljas: Förebyggande kontroll sker<br />
under arbetets gång medan konstaterande kontroll avser slutresultatet.<br />
Kontrollmätning bör som regel utföras med en metod som har<br />
en lägre mätosäkerhet än de mätningar som ska kontrolleras.<br />
Med avseende på omfattningen skiljer vi på delkontroll och allkontroll.<br />
Delkontrollen utförs efter i första hand tre principer: stickprovskontroll,<br />
procentuell kontroll och statistisk kontroll.<br />
Egenkontroll avser den kontroll som utföraren av arbetet gör. Resultatet<br />
redovisas till beställaren, men denne kan även göra egna kontroller,<br />
beställarens kontroll. Ofta upprättas särskilda mätkontrollprogram<br />
som en del av ett mätuppdrag.<br />
All kontroll bygger på överbestämningar, dvs. fler mätningar än vad<br />
som krävs för att överhuvudtaget få ett resultat – t.ex. dubbelmätning<br />
av längder, återbesök på samma detaljpunkt, inmätning<br />
från två höjdfixar, inmätning av redan kända punkter etc.<br />
Vid detaljmätning är vanligen den lokala överensstämmelsen viktigast<br />
– t.ex. att närliggande detaljer ligger rätt i förhållande till varandra,<br />
att hus har rätt storlek och är rektangulära etc.<br />
Detta kan kontrolleras genom separat längdmätning (avstånd mellan<br />
byggelement, fasadmått, jämförelse mellan de båda diagonalerna<br />
i en utsatt byggnad etc.).<br />
3.2.3 Standardnivåer<br />
I ”nya” <strong>HMK</strong> återinförs det koncept som tidigare har benämnts<br />
mätklasser, men med benämningen standardnivåer. Dessa baseras<br />
dels på kraven från beställare, användare, tillämpningar och produkter,<br />
dels på de tekniska produktionsmöjligheter som finns i dag.<br />
Standardnivåerna utgör därigenom bryggan mellan beställarens<br />
krav och utförarens teknikval. De ger också ändligt många varianter,<br />
vilket effektiviserar och standardiserar produktionen och gör<br />
datakvaliteten mer homogen.<br />
Nivåerna numreras från 1 och uppåt, där 1 är den nivå som har de<br />
lägsta kvalitetskraven. Exempelvis kan nivå 1 avse ”översiktlig, nationell<br />
kartering” medan nivå 4 avser ”specialkarteringar över små<br />
områden”.<br />
Arbetsdokument, december <strong>2012</strong> 22 (37)
Denna konstruktion tillåter expansion i efterhand – om högre kvalitetskrav<br />
uppkommer och/eller om teknikutvecklingen framgent<br />
innebär möjlighet till kvalitetshöjningar. OBS att kvalitet ofta avser<br />
mer än mätosäkerhet, t.ex. bildupplösning.<br />
3.3 Toleranser och kontrollmätning<br />
3.3.1 <strong>HMK</strong>:s principer för felgränser<br />
Hela mätosäkerhetkonceptet bygger på redovisning av faktisk mätosäkerhet.<br />
I många branscher regleras dock mätkvalitén i form av<br />
stipulerade toleranser, dvs. gränsvärden för avvikelser, osäkerhetsmått<br />
etc. som inte får överskridas.<br />
<strong>HMK</strong> innehåller sådana toleranser för olika typer av mätningar. I<br />
<strong>HMK</strong>–Detaljmätning, Bilaga F, finns t.ex. toleranser för detaljmätning<br />
och i <strong>HMK</strong>–Stommätning, Bilaga A, finns toleranser för stommätning<br />
– fast där benämns toleranserna felgränser, i enlighet med<br />
den äldre terminologin.<br />
Nedan följer en moderniserad, beskrivning av dessa principer:<br />
Gränsvärdena för avvikelser mellan upprepade mätningar, förbättringar<br />
och beräknade osäkerhetsmått vid utjämning samt kontrollmätningar<br />
av slutresultatet benämns toleranser eller felgränser. Den<br />
senare har hittills varit den vanligast förekommande termen inom<br />
geodesin, men en svängning mot toleranser kan idag skönjas.<br />
Standardosäkerhet, som är det normala osäkerhetsmåttet, utnyttjas<br />
för att ställa upp toleranser. För avvikelser, t.ex. mellan dubbelbestämningar<br />
eller mellan ursprunglig mätning och kontrollmätning,<br />
tillämpas här genomgående toleransen ”två gånger standardosäkerheten”<br />
(utvidgad mätosäkerhet, 2 sigma).<br />
Denna princip bygger på toleranser konstruerade så att en standardosäkerhet,<br />
som tar hänsyn till osäkerheten i såväl ursprungs- som<br />
kontrollmätningen, beräknas och multipliceras med täckningsfaktorn<br />
två. Detta motsvarar 95 % täckningsgrad, och innebär att i normalfallet<br />
bör 95 % av alla mätningar eller punktbestämningar klara kravet.<br />
Större avvikelser är alltså så osannolika att de bör betraktas som<br />
en indikation på att kvalitetskraven på mätningarna inte uppfylls.<br />
Även för standardosäkerheter beräknade ur mätmaterialet kan toleranser<br />
ställas upp. Dessa konstrueras på ett annorlunda men likartat<br />
sätt, så att täckningsgraden 95 % åstadkoms.<br />
<strong>HMK</strong>-Stommätning laborerar med tre nivåer. Det bygger på antaganden<br />
om standardosäkerheten (σ ) och den teoretiska normalfördelningen,<br />
som säger att<br />
- 1σ har täckningsgraden 68,3 % (≈ 2/3)<br />
- 2σ har täckningsgraden 95,5 % (1,96σ→ 95 %)<br />
- 3σ har täckningsgraden 99,7 % (≈ 100 %)<br />
Arbetsdokument, december <strong>2012</strong> 23 (37)
0.15 % 2.1 % 13.6 % 13.6 % 2.1 % 0.15 %<br />
-3σ<br />
68.3 %<br />
(2/3)<br />
Arbetsdokument, december <strong>2012</strong> 24 (37)<br />
-2σ -1σ 0 1σ 2σ 3σ<br />
Figur 3.1. Normalfördelningens frekvensfunktion indelad i 1, 2 resp. 3 σ .<br />
Nivåerna tillämpas på följande sätt:<br />
I. 1σ -gränser används för ett test av att antagandet om normalfördelning<br />
är korrekt – ett fördelningstest. 2/3 av mätmaterialet<br />
bör ha avvikelser som är mindre än detta värde.<br />
II. 2σ används som varningsgräns. Om avvikelserna överskrider<br />
denna gräns bör den bakomliggande orsaken analyseras.<br />
III. Avvikelser större än 3σ betraktas som ”grova fel”, direkta<br />
misstag alltså. Därför är 3σ -gränsen att betrakta som en ren<br />
kassationsgränsoch ommätning krävs.<br />
Samma resonemang kan tillämpas även i andra sammanhang där<br />
mätmaterialet är mer omfattande. Exempel på analys av kontrollmätning<br />
enligt dessa principer finns i Bilaga A. I Tabell 3.1 ges –<br />
som ett pedagogiskt exempel på denna trenivåindelning – ett utdrag<br />
ur <strong>HMK</strong> – Stommätning.<br />
Tabell 3.1. Felgränser/toleranser för slutningsfel i anslutningsnät i höjd; tåglängden<br />
anges i km. Exempel från <strong>HMK</strong>-Stommätning, Bilaga A, Tabell A.13.<br />
Typ av tåg<br />
Enkeltåg mellan<br />
kända punkter<br />
Tåg ingående i<br />
höjdnät<br />
Maximalt slutningsfel (mm)<br />
I II III<br />
- 4 L 6 L<br />
1 L 2 L 3 L
3.3.2 Begreppet kontrollerbarhet<br />
Rekommendation<br />
En kontrollerbarhet på minst 50% (k ≥ 0,5) bör eftersträvas i<br />
alla mätsituationer. Det kan åstadkommas genom dubbelmätning<br />
eller genom överbestämning på annat sätt.<br />
I ”gamla” <strong>HMK</strong> används begreppet kontrollerbarhet i stor utsträckning,<br />
särskilt i <strong>HMK</strong> – Stommätning. Kontrollerbarheten anger hur<br />
pass svårt/enkelt det är att hitta grova fel i ett mätmaterial. Även<br />
om vi försöker undvika begreppet ”fel” så förtjänar eliminering av<br />
just denna typ av felaktig hantering (t.ex. avläsningsfel, skrivfel och<br />
andra slarvfel) sin plats i presentationen.<br />
Kontrollerbarheten – vanligen i ett geodetiskt nät – mäts med det<br />
s.k. k-talet, som definieras som<br />
n−m k = = antalet överbestämningar/antalet mätningar<br />
n<br />
där m = antalet obekanta i den aktuella beräkningen.<br />
k-talet ger en uppfattning av hur stor del av ett grovt fel som ”syns”<br />
i motsvarande förbättring efter en minsta-kvadratutjämning. Vid ett<br />
k-tal på 0,5 syns alltså ca 50 % av ett eventuellt grovt fel. Ett decimeterfel<br />
ger därför upphov till en förbättring runt 5 cm.<br />
Vart tar då resten vägen? Jo det går in i koordinatberäkningen och<br />
fördärvar beräkningsresultatet! k-talet är en viktig indikator på tillförlitligheten<br />
i ett geodetiskt nät eller en utjämningsberäkning.<br />
Exempel: Beträffande k-tal i traditionella geodetiska nät gäller följande:<br />
- I triangelnät och vid fri station bör man eftersträva k ≥ 0,5 ,<br />
dvs. en kontrollerbarhet ≥ 50 %.<br />
- Typiska värden för höjdnät (avvägningsnät) är k ≈ 0,3 (30 %)<br />
- I polygontåg med många punkter är k ≈ 0,1 (10 %) vanligt.<br />
3.3.3 Toleranser i stället för felgränser<br />
Inom <strong>HMK</strong> går vi nu helt över från felgränser till toleranser. I den<br />
övergången är det naturligt att samtidigt ”rikta upp” terminologin<br />
genom tydliga definitioner.<br />
Den överordnade termen är<br />
- tolerans, som endera kan vara ett krav på den maximalt tilllåtna<br />
avvikelsen eller en specifikation av den variation som<br />
kan förväntas i ett visst sammanhang.<br />
Inom mätningstekniken brukar man därutöver skilja på:<br />
Arbetsdokument, december <strong>2012</strong> 25 (37)
- kontrolltolerans; maximal avvikelse vid kontrollmätning<br />
- mättolerans; max avvikelse från ”sant värde” vid mätning;<br />
oftast av typen 2σ, där σ är mätningens standardosäkerhet<br />
- produkttolerans; max avvikelse från produktspecifikationen.<br />
Det innebär att det snarast är mät- eller kontrolltoleranser vi har att<br />
hantera här. Nödvändig mättolerans härleds från specificerad produkttolerans,<br />
men i den senare kan även andra felkällor i produktionsprocessen<br />
ingå, t.ex. tillverkningsfel vid byggnation.<br />
Bakomliggande filosofi<br />
Principen i <strong>HMK</strong> är att varje delmoment kontrolleras, inte bara slutprodukten.<br />
Det finns flera anledningar till det, bl.a. att<br />
- det blir enklare att lokalisera orsaken om kontrollen utförs<br />
tidigt, och i de flesta fall är det effektivare (läs: billigare) att<br />
omedelbart göra en nödvändig korrigering<br />
- det kan t.o.m. bli omöjligt att upptäcka tidigt begånget fel i<br />
slutresultatet<br />
- det kan ge underlag för att förbättra mätprocessen i den del<br />
som ger ett negativt utslag i kontrollen, så att framtida problem<br />
undviks.<br />
Vidare ska toleranserna kopplas till den mätmetod som väljs (mättoleranser),<br />
inte till de krav som ställs på slutprodukten (produkttoleranser).<br />
Logiken är följande:<br />
- Välj den metod som uppfyller produktkraven, och i övrigt är<br />
den optimala.<br />
- Kontrollera mätningarna mot denna metods ”inneboende”<br />
mätosäkerhet.<br />
Om mätningarna i stället kontrolleras mot toleranser som är mycket<br />
generösa i förhållande till mätmetodens osäkerhet kan man få besynnerliga<br />
effekter om det finns grova fel, som slinker igenom.<br />
Grova fel och systematik vill vi helst slippa – det är en effektiv hantering<br />
av de slumpmässiga avvikelserna som t.ex. minsta-kvadratutjämningar<br />
syftar till.<br />
Detta synsätt innebär också att det går att lita på metadata avseende<br />
t.ex. ursprung. Vi vet att data märkta med t.ex. inmätningsmetoden<br />
”Nätverks-RTK eller ”Totalstation” håller avsedd kvalitet eftersom<br />
kontrollerna är anpassade till den metod som faktiskt har använts.<br />
Avslutningsvis: Utförarna förväntas ha egna kvalitetssystem för<br />
hantering av instrument, programvaror och processer. De kontroller<br />
som beskrivs i <strong>HMK</strong> är bara avsedda att komplettera dessa, eller<br />
peka på sådant som det är särskilt viktigt att ha under uppsikt.<br />
Arbetsdokument, december <strong>2012</strong> 26 (37)
3.3.4 Teoretisk grundval för kontrollmätning<br />
Följande beskrivning ger en statistisk/teoretisk grundval för kontrollmätning.<br />
Därutöver finns det praktiska hänsyn som måste tas.<br />
Mätosäkerhet<br />
Helst bör kontrollmätning utföras med instrument och metoder<br />
som är avsevärt bättre än de som användes vid den ursprungliga<br />
datafångsten, men det är inte alltid möjligt eller försvarbart utan en<br />
oproportionerlig arbetsinsats.<br />
Standardosäkerheten för skillnaden ∆ mellan produktionsmätningen<br />
P och kontrollmätningen K är<br />
σ = σ +σ<br />
2 2<br />
P K<br />
Arbetsdokument, december <strong>2012</strong> 27 (37)<br />
∆<br />
Det är brukligt att uttrycka kontrollmätningens mätosäkerhet i<br />
bråkdelar av produktionsmätningens dito, dvs.<br />
1<br />
σ = σ<br />
K P<br />
c<br />
där c är ett heltal ≥ 1. Detta insatt i den första formeln ger<br />
σ ∆ =<br />
2 1 2<br />
σ P + σ 2 P =σ P<br />
c<br />
2<br />
1+ 1/ c<br />
För stora c-värden blir σ∆ ≈σPoch för c = 1 (då produktions- och<br />
kontrollmätningen har samma mätosäkerhet) får vi σ∆ ≈σ P 2 . På<br />
konfidensnivån 95 % blir toleransen för avvikelsen/skillnaden vid<br />
kontrollmätningen<br />
dvs. T∆ ≈3σ p för c = 1.<br />
Tillförlitlighet<br />
T = 2σ = 2σ 1+ 1/ c<br />
∆ ∆<br />
De minsta upptäckbara felen (MUF) vid denna kontroll är (se <strong>HMK</strong>-<br />
Stommätning, sid. 92).<br />
MUF =δσ =δσ 1+ 1/ c<br />
P<br />
o ∆ o P<br />
där δo ≈2,8<br />
. Dvs. MUF ≈4σ p för c = 1.<br />
Exempel: Ett vanligt krav är c = 3, dvs. kontrollmätningens standardosäkerhet<br />
ska vara 1/3 av produktionsmätningens.<br />
Om t.ex. σ P = 10 mm så får vi alltså<br />
T = ⋅σ + c = ⋅σ + ≈ ⋅σ = mm<br />
∆<br />
2 2<br />
2 P 1 1/ 2 P 1 1/3 2,1 P 21<br />
MUF = ⋅σ + ≈ ⋅σ = mm<br />
2<br />
2,8 P 1 1/ 3 3 P 30<br />
2<br />
2
Exempel: För c = 1, dvs. samma standardosäkerhet för både produktions-<br />
och kontrollmätningen får vi i stället<br />
T∆ = 2 2 ⋅σP ≈2,8⋅ σP<br />
= 28 mm<br />
MUF = 2,8 ⋅σ 2 ≈4⋅ σ = 40 mm<br />
P P<br />
Med bibehållen konfidensnivå blir alltså mättoleransen generösare,<br />
och MUF högre, när osäkerheten i kontrollmätningen ökar. Det innebär<br />
att det blir svårare att hitta felaktigheter. Dessutom ökar då<br />
risken att vi får ett merarbete i form av felsökning när en avvikelse<br />
beror på bristfällig kontrollmätning och inte på en dålig ursprungsmätning.<br />
Dvs. tillförlitligheten – eller mer precist den inre tillförlitligheten, som<br />
mäts med hjälp av MUF – i våra mätningar minskar då kontrollmätningens<br />
standardosäkerhet ökar.<br />
Tillförlitlighet är i princip en synonym till kontrollerbarhet, som mäts<br />
med k-tal (se avsnitt 3.3.2). Här är det helt enkelt två skolor/filosofier<br />
som överlappar och kompletterar varandra. Man brukar dock<br />
vanligen använda kontrollerbarhet och k-tal i planeringsfasen, medan<br />
tillförlitlighet och t.ex. MUF mer hör till analysen av genomförd<br />
mätning och beräkning.<br />
Arbetsdokument, december <strong>2012</strong> 28 (37)
4 Referenser<br />
<br />
Det finns ett antal dokument som på olika sätt har påverkat det<br />
återupptagna <strong>HMK</strong>-arbetet – som ren inspirationskälla eller i form<br />
av regelrätt samarbete med författarna eller de dokumentansvariga.<br />
Svenskspråkiga läroböcker inom det mätningstekniska området har<br />
länge varit en bristvara, men två ”<strong>HMK</strong>-nära” sådana finns:<br />
- Lars Harrie, red. (2008): Geografisk informationsbehandling –<br />
teori, metoder och tillämpningar, 5:e upplagan. Lund: Studentlitteratur.<br />
En lärobok för introduktionskurser på universitet och<br />
högskolor.<br />
- <strong>Lantmäteriet</strong>, LU, KTH och HiG (<strong>2012</strong>): Geodetisk och fotogrammetrisk<br />
mätnings- och beräkningsteknik. Tillgänglig på<br />
www.lantmateriet.se/<strong>HMK</strong>. Kompendiet har tagits fram gemensamt<br />
av <strong>Lantmäteriet</strong>, Kartografiska Sällskapet och Högskolorna.<br />
Det tar vid där nyss nämnda lärobok slutar och går in litet<br />
djupare på dessa delar av geodataområdet. Till ”det mätningstekniska<br />
kompendiet” finns även en formelsamling.<br />
Vad gäller <strong>HMK</strong>-liknande alster i andra länder bör särskilt nämnas:<br />
- Satsningen Geovekst inom Norge Digitalt (webbplats geo-<br />
Norge), som är ett officiellt norskt geodatasamarbete. Skriften<br />
”Kart og geodata” är en standard för hantering av geografisk information.<br />
- I Storbritannien har TSA (The Survey Association), som är en<br />
sammanslutning av privata mätkonsulter, tagit initiativ till att ta<br />
fram Guidence Notes och Client Guides för geodataområdet.<br />
- ASPRS (American Society for Photogrammetry and Remote Sensing)<br />
har utarbetat utförandestandarder och ”guidelines” för upphandling<br />
av geodatatjänster. De handlar mycket om ”accuracy”<br />
och kontroll och inkluderar bl.a. intressanta tankar om kvalitetsstämpling<br />
av produkter m.h.a. ”complience statements”. Även<br />
NSDI (National Spatial Data Infrastructure) i USA arbetar med<br />
liknande frågor.<br />
Avslutningsvis ska vi väl inte heller glömma bort<br />
- ”Gamla” <strong>HMK</strong>, dvs. de sammanlagt nio handböcker som gavs<br />
ut 1993-95. De beskriver en i dag till vissa delar föråldrad teknik<br />
men de grundläggande principerna i <strong>HMK</strong> gäller fortfarande.<br />
De finns tillgängliga som pdf-dokument på Internet tillsammans<br />
med aktualitetsbeskrivningar som beskriver handböckernas giltighet<br />
i dag.<br />
Arbetsdokument, december <strong>2012</strong> 29 (37)
Arbetsdokument, december <strong>2012</strong> 30 (37)
A Exempel på kontrollmätningar<br />
Här redovisas några exempel på hur kontrollmätningar kan hanteras.<br />
Därmed inte sagt att man måste gå så grundligt tillväga i alla<br />
sammanhang. Kontrollinsatsen måste naturligtvis stå i rimlig relation<br />
till kostnaden för insatsen och till uppdragets omfattning.<br />
Tillvägagångssättet motsvarar <strong>HMK</strong>–Stommätnings felgränstabeller<br />
med nivåerna I, II och III, men där beräkningsprogrammen<br />
normalt hanterar analys och redovisning.<br />
Det första exemplet har en något enklare design och litet annorlunda<br />
förutsättningar. Exemplen A.2 och A.3 är mer generella<br />
och med dem följer även en Excel-instruktion.<br />
A.1 Kontroll av mätosäkerheten i Nätverks-RTK<br />
Exemplet avser kontrollmätning av kända punkter för att verifiera<br />
eller uppskatta mätosäkerheten. Just i detta fall gäller kontrollen<br />
mätning med Nätverks-RTK.<br />
Minst 20 kontrollmätningar bör göras. Har man inte 20 st. kända<br />
punkter bör man besöka varje punkt flera gånger – med någon timmes<br />
mellanrum – så att man ändå får ett 20-tal mätningar. Detta<br />
med återbesök kan också rekommenderas av andra skäl, t.ex. att<br />
mätningarna då blir mer okorrelerade.<br />
Vill man göra på enklaste sätt kan man använda följande formler,<br />
som bygger på att man kräver en viss standardosäkerhet σ och vill<br />
kolla att detta krav är uppfyllt.<br />
Följande bör gälla (n = antalet kontrollmätningar, ε i är avvikelsen<br />
från känt värde, l i är en enskild kontrollmätning och l är medeltalet<br />
av samtliga sådana mätningar):<br />
- Ingen avvikelse större än 3σ.<br />
- Max en avvikelse större än 2σ (1 = 5 % av 20).<br />
- 2/3 av mätningarna med en avvikelse inom ± 1σ.<br />
1<br />
- Genomsnittlig avvikelse<br />
1<br />
n<br />
∑ εi<br />
mindre än<br />
n i=<br />
2σ<br />
.<br />
n<br />
n 1<br />
2<br />
- Beräknad standardosäkerhet σ= ˆ ( li−l) n − 1 i=<br />
1<br />
∑ mindre än<br />
0.4<br />
0,96 n −<br />
σ⋅ + .<br />
( )<br />
Om vi t.ex. antar σ = 25 mm (Nätverks-RTK i höjd) och 20 kontrollpunkter<br />
får vi:<br />
Arbetsdokument, december <strong>2012</strong> 31 (37)
- Ingen avvikelse större än 3σ = 75 mm.<br />
- Max en avvikelse större än 2σ = 50 mm.<br />
- 13 mätningar med en avvikelse inom ± 25 mm.<br />
2σ 2 * 25<br />
- Genomsnittlig avvikelse ≤ = = 11 mm.<br />
n 20<br />
- Beräknad standardosäkerhet mindre än ( 0,96<br />
0.4<br />
n ) −<br />
0.4<br />
25 ( 0,96 20 ) −<br />
= ⋅ + = 32 mm.<br />
I plan får vi med σ =15 mm:<br />
Arbetsdokument, december <strong>2012</strong> 32 (37)<br />
σ⋅ + =<br />
- Ingen (radiell) avvikelse större än 3σ = 45 mm.<br />
- Max en (radiell) avvikelse större än 2σ = 30 mm.<br />
- 13 mätningar med en (radiell) avvikelse inom ± 15 mm.<br />
2σ 2 * 15<br />
- Genomsnittlig (radiell) avvikelse ≤ = = 7 mm.<br />
n 20<br />
- Beräknad standardosäkerhet mindre än ( 0,96<br />
0.4<br />
n ) −<br />
0.4<br />
15 ( 0,96 20 ) −<br />
= ⋅ + = 19 mm.<br />
σ⋅ + =<br />
Om man istället har skattat standardosäkerheten så kan man göra<br />
ett konfidensintervall runt denna skattning för att även ange skattningsosäkerheten.<br />
Om vi håller oss till 95 % täckningsgrad så blir<br />
täckningsfaktorerna som följer:<br />
Antal kontrollpunkter<br />
Undre gräns klow ⋅σ Övre gräns khigh ⋅σ<br />
1 0,446 31,910<br />
2 0,521 6,285<br />
3 0,566 3,729<br />
4 0,599 2,874<br />
5 0,624 2,453<br />
7 0,661 2,035<br />
10 0,699 1,755<br />
15 0,739 1,548<br />
20 0,765 1,444<br />
30 0,799 1,337<br />
40 0,821 1,280<br />
50 0,837 1,243
Exempel: Om standardosäkerheten har skattats till 15 mm så blir<br />
konfidensintervallet för 5 kontrollpunkter<br />
[ 0,624 * 15;2, 453 * 15] = [ 9, 4;36,8]<br />
som är ganska intetsägande, medan intervallet för 20 kontrollpunkter<br />
blir<br />
[ 0,765 * 15;1, 444 * 15] = [ 11, 5; 21,7]<br />
som är bra mycket mer exakt. Går vi upp till 50 punkter får vi<br />
[ 0,837 * 15;1, 243 * 15] = [ 12,6;18,6]<br />
som inte är dramatiskt mycket exaktare än resultatet för 20 punkter.<br />
A.2 Kontroll av utsättning<br />
En utsättning av 100 höjder ska kontrolleras. Ur dessa tas därför ett<br />
slumpmässigt stickprov på 20 st. ut för kontrollmätning. Det gav<br />
följande avvikelser i mm (kontrollmätning – ursprungsmätning):<br />
Nr 1-5 Nr 6-10 Nr 11-15 Nr 16-20<br />
14 7 -11 2<br />
3 8 1 -1<br />
2 -2 7 -19<br />
16 2 26 -4<br />
-8 -12 -7 -18<br />
Kontrollera att utsättningen uppfyller kraven på 1, 2 resp. 3 sigma<br />
enligt <strong>HMK</strong> samt att standardosäkerheten (1 sigma) inte överskrider<br />
kravspecifikationens angivna värde på 10 mm. Kontrollmetoden<br />
kan betraktas som felfri.<br />
Lösning<br />
Vi rangordnar avvikelserna (Data/Sortera i Excel) och delar in avvikelserna<br />
i fyra kategorier:<br />
Avvikelser ≤ 1 sigma 3, 2, -8, 7, 8, -2, 2, 1, 7, -7, 2, -1, -4 13 st<br />
1 sigma < Avvikelser ≤<br />
2 sigma<br />
2 sigma < Avvikelser ≤<br />
3 sigma<br />
Arbetsdokument, december <strong>2012</strong> 33 (37)<br />
14, 16, -12, -11, -19, -18 6 st<br />
26 1 st<br />
Avvikelser > 3 sigma - 0 st
Vi jämför utfallet med <strong>HMK</strong>:<br />
Arbetsdokument, december <strong>2012</strong> 34 (37)<br />
Gränsvärde enl. <strong>HMK</strong> Kontrollresultat<br />
Avvikelser ≤ 1 sigma 2/3 ≈ 67 % 65 %<br />
Avvikelser ≤ 2 sigma 95 % 95 %<br />
Avvikelser ≤ 3 sigma 100 % 100 %<br />
Avvikelser > 3 sigma 0 % 0 %<br />
Det ser ganska OK ut, men för säkerhets skull bör kontrollmätning<br />
nr 14 (26 mm avvikelse) göras om eftersom den överskrider varningsgränsen<br />
2 sigma. Får man ett snarlikt resultat vid ommätningen<br />
kan man gå vidare.<br />
Vi antar att vi kan godkänna mätningen. Därför beräknar vi den<br />
kvadratiska medelavvikelsen (RMS), för att jämföra med den stipulerade<br />
standardosäkerheten 10 mm.<br />
Lägg in de 20 mätvärdena i ett Excel-ark i cellerna A1:A20. Beräkna<br />
2<br />
∑ avvikelser<br />
sedan RMS =<br />
som<br />
antal<br />
RMS=ROT(KVADRATSUMMA(A1:A20)/20) = 10,9 mm<br />
I <strong>HMK</strong>-Stommätning, sid. 96, hittar vi toleransen/gränsvärdet<br />
0.4<br />
T = σ⋅( 0.96 n −<br />
0.4<br />
+ ) = 10⋅( 0.96 20 −<br />
+ ) ≈12.6 mm<br />
RMS<br />
där σ är den stipulerade standardosäkerheten och n = antalet kontrollpunkter<br />
(i vårt fall 10 mm respektive 20 stycken). Det innebär<br />
att vårt beräknade RMS klarar toleransen för standardosäkerheten.<br />
Sammantaget kan vi konstatera att mätosäkerheten är i enlighet<br />
med specifikationen samt att inga grova fel har hittats i stickprovet;<br />
även mätning nr. 14 ligger inom vad som får betraktas som normala<br />
variationer i ett normalfördelat material (endast 1 på 20 = 5 % överskrider<br />
2 sigma). Utsättningen bör därför godkännas.<br />
A.3 Kontroll av geoidmodell<br />
Geoidmodellen SWEN08_RH2000 ska kontrolleras i ett lokalt område<br />
genom jämförelse mellan Nätverks-RTK-bestämda och avvägda<br />
höjder på 20 st. regelbundet fördelade punkter i området.
Mätningarna gav följande resultat (avvägning – RTK, enhet mm):<br />
Nr 1-5 Nr 6-10 Nr 11-15 Nr 16-20<br />
53 39 3 29<br />
31 41 27 23<br />
29 21 39 -13<br />
57 29 65 17<br />
9 1 11 -11<br />
Finns det något signifikant höjdskift, dvs. har geoidmodellen någon<br />
märkbar systematisk avvikelse från höjdsystemet i detta område?<br />
Lösning<br />
Lägg mätvärdena i ett Excel-ark i cellerna A1:A20 och beräkna:<br />
Storhet Excelformel Värde (mm)<br />
RMS ROT(KVADRATSUMMA(A1:A20)/20) 32,39<br />
m MEDEL(A1:A20) 21,13<br />
s STDEVA(A1:A20) 25,00<br />
där s är beräknad standardosäkerhet och m är medeltalet.<br />
Standardosäkerheten s är spridningen kring medeltalet. RMS är<br />
spridningen kring det ”sanna” värdet, om avvägningen betraktas<br />
som felfri i sammanhanget. Därför är ett litet s-värde i förhållande<br />
till RMS en indikation på att det finns ett skift.<br />
Man kan visa att höjdskiftet är signifikant, på 95 % nivå, om<br />
s/RMS ≤<br />
1 ( 1)<br />
−0.4<br />
− n − =<br />
Arbetsdokument, december <strong>2012</strong> 35 (37)<br />
0.4<br />
1 19 −<br />
− ≈ 0.69<br />
I vårt fall får vi s/RMS = 0,65, dvs. höjdskiftet är signifikant och kan<br />
m.h.a. det beräknade medeltalet (m) skattas till +25 mm. På köpet<br />
får vi även en skattning av standardosäkerheten i höjdbestämningen:<br />
21 mm. Med antagandet om felfri avvägning är detta en skattning<br />
av RTK-mätningens standardosäkerhet.<br />
Till de aktuella RTK-mätvärdena bör alltså 25 mm adderas för att<br />
överensstämma med höjdsystemet i området. Men om syftet är att<br />
bestämma ett generellt höjdskift – som ska tillämpas generellt, även<br />
på andra mätningar – bör proceduren upprepas. Det kanske krävs<br />
både en och två upprepningar innan ett säkert värde kan åstadkommas.<br />
Säkerheten beror på spridningen mellan de upprepade<br />
bestämningarna av skiftet.
Arbetsdokument, december <strong>2012</strong> 36 (37)
B GUM-ordlista<br />
känslighetsfaktor partiell derivata i medelfelets fortplantningslag;<br />
anger hur känslig den sammanlagda<br />
mätosäkerheten är för osäkerheten<br />
i en viss delkomponent<br />
lagen om fortplantning av<br />
mätosäkerhet<br />
medeltalets standardosäkerhet<br />
Arbetsdokument, december <strong>2012</strong> 37 (37)<br />
medelfelets fortplantningslag<br />
medeltalets medelfel<br />
mätosäkerhet en parameter ”som är förbunden med<br />
mätresultatet och som kännetecknar<br />
spridningen av värden som rimligen kan<br />
tillskrivas mätstorheten”<br />
mätstorhet det man önskar mäta<br />
sammanlagd standardosäkerhet<br />
standardosäkerhet i plan punktmedelfel<br />
standardosäkerhet medelfel, σ<br />
Typ A-bestämning av<br />
mätosäkerhet<br />
Typ B-bestämning av<br />
mätosäkerhet<br />
resultatet från en tillämpning av<br />
medelfelets fortplantningslag<br />
skattning av mätosäkerheten ur upprepade,<br />
egna mätningar<br />
skattning av mätosäkerheten ur andra<br />
mätningar eller värden från handböcker,<br />
kalibreringsbevis etc.<br />
täckningsfaktor 1:an, 2:an och 3:an i 1σ, 2σ och 3σ, alternativt<br />
1,96 för 95-procentiga konfidensintervall<br />
vid normalfördelning (och<br />
motsvarande för andra fördelningar)<br />
täckningsgrad konfidensnivå, konfidensgrad<br />
utvidgad mätosäkerhet t.ex. 2σ eller 3σ; konfidensintervall med<br />
olika täckningsgrad (större än standardosäkerheten,<br />
1σ)<br />
viktsenhetens standardosäkerhet<br />
grundmedelfel, o σ<br />
överbestämningar frihetsgrader