Riegl VZ-400i – markkinoiden nopein maalaserskanneri

Rieglin pistepilvien käsittelyohjelmassa RiScan Prossa mennään tätä nykyä versiossa 2.6.2. Ohjelman perusperiaate on toimia aineistojen yhdistäjänä ja valmistelijana eri alojen mallinnus- ja suunnitteluohjelmiin.

Viime aikojen kehitys on kohdistunut erityisesti aineistojen yhdistämisen nopeuttamiseen uuden VZ-400i -maalaserskannerin myötä. Samalla yhdistämisalgoritmi on siirretty myös skannerin sisälle, jossa tehokkaalla tietokoneella työn voi aloittaa jo skannauksen aikana.

VZ-400i ei ole vain mittausnopeudeltaan markkinoiden paras, vaan suorastaan lyömätön myös kokonaistyöaikaa laskettaessa. Suurin ajankayttö skannausasemaa kohden taitaa nykyään olla siirtyminen paikasta toiseen ja monet asiakkaamme ovat siirtynyt mönkijän käyttöön siirtymisen nopeuttamiseksi. VZ-400i:tä ei tarvitse erikseen tasata, joten mönkijällä siirrytään vain uuteen asemapisteeseen ja painetaan ”skannaa”. Sisällä skannerin alla on laitettava renkaat eli valokuvauspuolelta tuttu dolly.

Tämänkertainen esimerkkiaineisto on asiakkaan kesällä mittaama iso ja vilkas liikenneympyrä, jolla testasimme uusinta RiScan pro-versiota. Aineiston 116 skannausaseman mittausaika on 30 sekuntia/asema, jolloin suurin aika kuluu paikasta toiseen siirtymiseen. Aineiston asemat yhdistettiin toimistossa, jossa kului hetkinen aineiston siirtämiseen tietokoneelle (1 GB yhteys), 10 minuuttua aineiston lukemiseen sisään ohjelmaan ja 26 minuuttia rekisteröintiin. Katso suoritus lyhennettynä videolta.

Videon lisäksi otimme muutaman kuvakaappauksen aineistosta. Ensimmäinen kuva on 2 cm vaakapoikkileikkaus, josta hahmottuu liikenneympyrän muoto ja puut. Varsinainen tie on alempana ja siten ei näkyvissä.

Puiden yksityiskohtia tarkastellessa huomataan keskinäisen yhdistämisen tarkkuus – eri puolilta skannatut rungon osat osuvat tarkasti rungon kehälle.

Mittaajat löydetään myös aineistosta, vaikka he piilottelevat esimerkiksi sähkökaapin takana mittauksen aikana.

Tällaisen aineiston yksityiskohtaisuudesta riittää tietoja monen eri suunnittelijan tarpeisiin. Alla olevassa kuvassa näkyy myös nopeatempoisen liikenneympyrän liikennetta eri skannausasemilta mitattuna. Lisäksi heikosti heijastavat sähkölinjat saadaan mitattua maasta käsin aivan yhtä hyvin kuin ilmasta. UAV:n käyttö kyseisessä kohteessa on mahdotonta lentokieltojen takia.

Laite- ja ohjelmistokehitys menee eteenpäin kuin juna ja välillä varsin hurjaa vauhtia. Laitteiden nopeuden edelleenkin kehittyessä on sinänsä sääli lukea tuoreita oppaita, kuten geoteknisen mittauksen ja monitoroinnin ohjeistusta viime marraskuulta, jossa laserkeilauksen todetaan olevan hidas menetelmä. Kirjoittajat eivät ole ollenkaan perehtyneet maailmalla käytössä oleviin jopa reaaliaikaisiin laserskannauksen sovelluksiin. Esimerkiksi juuri Rieglin skannerit soveltuvat tarkkuutta ja reaaliaikaisuutta vaativiin tehtäviin erinomaisesti.

Laitteiden nopeus siis riittää, joten kysymys on vaan siitä softasta, jolla aineistoa reaaliaikaisesti analysoidaan esimerkiksi monitoroinnin tarkoituksiin. Laitteistoa valitessa täytyy nopeuden lisäksi käydä huolella läpi mittauksen vaatima tarkkuus, sillä markkinoilla olevat laitteistot eroavat huomattavasti toisistaan.

Tarvitsetko lisää tietoa? Ota yhteyttä p. 045 650 8585

UAV/droonilaserskannauksen virheistä

Hienoa kun  kissa nostetaan pyödälle eli tässä tapauksessa keskustellaan miehittämättömistä lennokeista eli drooneista tehtävästä laserskannauksesta. Ja kuvauksesta myös. Järjestelmien ja siten mittaustulosten välillä on suuria eroja.

Otsikolla ”Detox: Not every UAV lidar sensor is right for your project”  varustetussa artikkelissa kerrotaan viime kuussa ILMF-konferenssissa pidetystä esityksestä, jossa Helimap System SA -niminen yritys oli vertaillut omiin tarkoituksiinsa kuvausjärjestelmää ja kahta Lidar-järjestelmää. Näistä jälkimmäinen sisälsi Riegl VQ-480-skannerin, jonka kevyemmät ja nopeammat VUX-sarjan skannerit ovat nykyään jo käytännössä syrjäyttäneet. Jopa tämä vanhempi laite päihitti tuotantotehokkuudessaan ja tarkkuudessaan kevyesti muut verrattavat järjestelmät.

On hienoa, jos käyttäjäkunta alkaa vihdoin keskustella laitteistojen eroista, jottei jokaisen tarvitse tehdä samoja hankintavirheitä. Autonomisten ajoneuvojen kiihkeän kehityksen myötä markkinoille purskahtaa koko ajan lisää ”Lidareita”, joita joita halutaan myös edullisina käyttää  drone-kartoituksen tarpeisiin. Auton törmäyksenestoanturi ja mittauslaite ovat käytännössä varsin erilaisia laitteita, jolloin suuri osa noista uutuuksista ei sovi mittaustehtäviin. Edelläkävijät ovat tämän jo omissa kokeiluissaan huomanneet, mutta nyt suurempi yleisö seuraa perässä samoin testein.

Kirjoitus päättyy pohdintaan pääomakustannuksista eli kalliimmasta hankintahinnasta verrattuna siihen työmäärään, jota joudutaan uhraamaan heikkojen järjestelmien aineistoihin, jotka eivät välttämättä kelpaa edes työn vaatimuksiin. Huono mittaustulos maksaa.

Tämän vuoksi lähtökohtamme laitteitojen myyntidialogeissa on aina vaadittu työn tarkkuus. Ja juuri käytännön mittausten tarkkuuksien verifioinnissa meillä on pitkä kokemus – kättä on väännetty myös monen laitevalmistajan kanssa hyvien lopputulosten saavuttamiseksi.

Kerrataanpa vielä lopuksi mistä kaikenlaisen mobiilin eli liikkuvan mittausjärjestelmän virhebudjetti koostuu. Karkeasti ottaen

  • Komponttivirheet – IMU, laserskanneri, GNSS, boresight (IMUn ja skannerin keskinäinen kulman virhe) ,lever arms (komponenttien sijainti ja offsetit toisiinsa nähden) yms. Mukaanlukien myös mittausalustan tuottamat virheet.
  • Laiteintegrointi eli miten järjestelmä on rakennettu
  • Mittauksen suunnittelun/toteutuksen virheet
  • Käyttäjän muut virheet

Esimerkkinä alustaa myöten suunnitellusta UAV-kartoitusjärjestelmä kelpaa tarkastella Riegl RiCopteria.

Loppujen lopuksi kokonaisvirhe – mittauksen epävarmuus ilmoitetaan vain kohtisuoraan (kovaan) pintaan nähden hyvissä GNSS-olosuhteissa ja oletuksena on osaava käyttäjä. Tästä syystä todellinen koetinkivi kaikille järjestelmille ovat kenttäolosuhteet eli reaalimaailma.

Järjestelmäkalibroinnin tärkeydestä

Tauno Suominen mainitsi Maanmittauspäivien 2018 esityksessään Tampereen Hervannassa sijainneen takymetrien järjestelmäkalibrointiin tehdyn rakennusmittausten testikentän. Koska yrityksessämme on paljon muistoja tuohon kyseiseen, jo tuhoutuneeseen kenttään liittyen, niin kerrottakoon kentästä hieman lähemmin alla. Lisäksi Tampereella testattiin stereo-operaattoreita ja Ruskossa sijaitsi fotogrammetrinen testikenttä.

Silloisten TTY:n tutkijoiden nerokkaasti suunnittelemalla rakennusmittausten testikentällä oli peruskallioon mitattuja pisteitä, joiden välinen etäisyys oli tyypillisesti 50 -60 m ja joiden välillä oli huomattavia korkeuseroja.

Kuvassa Heinosen Hannu pohtii selvästi jalustan pystyttämistä lumen peittämälle monikulmiopisteelle 1990-luvulla.

Tampereen kentällä pisteiden välinen etäisyys oli optimaalinen haluttaessa eliminoida ympäristön ja sään vaikutus optisen mittauksen virhetekijöistä. Vaakatasosta poikkeavat tähtäyskulmat ovat myös tyypillisiä käytännön rakennusmittauksissa, mutta valmistajat ilmoittavat laitteiden tiedoissa mittaustarkkuuden vain vaakatasossa tehtäville mittauksille. Näin Tampereella saatiin selville, millaisiin tarkkuuksiin laitteistoilla voidaan päästä käytännön mittaustilanteissa.

Kentän pisteet oli mitattu huolellisesti – kulmat sveitsiläisen Kernin parhaalla DKM-3 optisella teodoliitillä ja etäisyydet saman valmistajan Mekometer ME5000 elektronisella, erittäin tarkalla etäisyyden mittauslaitteella sekä korkeudet sveitsiläisen WILD Heerbruggin valmistamalla WILD N3 tarkkavaaituskojeella. Näin toteutettiin vanha periaate astetta tarkemmilla instrumenteillä tehdyistä referenssimittauksista kuin vertailtavat laitteistot, tyypillisesti takymetrit. Kentän suunnittelusta ja mittauksista tehtiin huolellinen dokumentointi.

Kuvassa näemme kalliotöppäreelle sijoitetun pisteen.

Testaajat saapuivat kentälle mittauslaitteistoineen mukaan lukien laitteiden jalustat, pakkokeskistyslaitteet ja prismat eli koko oma mittauskalusto. He mittasivat neljän täyden havaintosarjan mukaisesti havaintoja pisteeltä toiselle kaikkiin suuntiin (kaikilta pisteiltä kaikille pisteille, jolloin myös pisteiden väliset lävistäjät mitattiin) ja näiden verkkomaisten havaintojen perusteella laskettiin geodeettinen verkko. Verkkomainen pisteistö antoi mahdollisuuden laskea monikulmiojonoja eri pisteiden kautta, jolloin laitteiden mittaustarkkuuksia pystyttiin analysoimaan ja laitteiden ja koko kaluston kuin myös havaitsijoiden virheet paikallistamaan sekä kohdistamaan virheen aiheuttajaan, virhelähteeseen.

Moni mittaryhmä lähti varsin nöyränä pois kentältä, kun millimetrien tarkkuuksia mittaavilla laitteistoilla saatiin useiden senttien virheitä verkkomittauksissa. Pitkän päälle virhelähteiden selvittäminen ja sitä kautta mittaustulosten parantuminen vaikutti positiivisesti mittaajien ammattitaitoon ja mittausjärjestelmistä alettiin pitää parempaa huolta. Tauno Suomisen mukaan iso osa virhelähdettä olivat jalustat.

Heinosen Hannun kokemukset virhelähteistä liittyvät puolestaan isolta osin prismoihin. Takymetreissä käytettävät prismat olivat asennetut runkoihinsa joko nodaalipisteensä kohdalta tai nollapisteensä kohdalta. Nollapistekiinnitteisissä prismoissa prismalasi oli kiinnitetty niin, että mittaussäteen prisman sisällä kulkema poikittainen matka oli huomioitu kiinnityksessä tuomalla prisma mitattavan pisteen etupuolelle (takymetriin päin) jolloin prismavakio oli nolla. Nodaalikiinnitteisessä prismassa prismalasi on kiinnitetty prisman sisällä näkyvän hiontasärmien kuvajaisen kohdalta ja prismalle on laskettu matemaattinen korjausarvo, prismavakio esim. 35,73 mm. Tällaiseen prismaan mitattu matka on tuon matemaattisen prismavakion verran liian pitkä, joten tässä tapauksessa takymetrin prismavakioksi on asetettava -35,73mm.

Eri läpimitan ja eri pituuden omaavilla prismalaseilla on siis erilainen matemaattinen prismavakio, joka mittaajan on tiedettävä. Riippumatta siitä onko kyseessä nolla- vai nodaalikiinnitteinen prisma, jokaisessa prismassa on vielä yksilöllinen nollapistevirhe, jopa pari kolme milliä, joten kaikki prismat olisi kalibroitava yksilöllisesti ja aina yhdessä kyseisen mittauslaitteen kanssa.

Kaiken tuon lisäksi prismojen soveltuvuuteen kyseisen takymetrin kanssa käytettäväksi vaikuttaa prismalasin lasiseos.  Nikonin sekä Zeissin osalta laitevalmistajan oli helppo tehdä uudet prismat, sillä optisen lasin valmistus tapahtui molemmissa yrityksissä konsernin sisällä. Japanilaiset takymetrien valmistajat käyttivät tuolloin tyypillisesti Nikonin lasitehtaan valmistamia optisen lasin lasiseoksia ja eurooppalaiset puolestaan Zeiss Schottin lasitehtaan valmistamia optisen lasin lasiseoksia. Näin ollen mekaanisen rakenteen lisäksi prismat voitiin tehdä laitteiston mittaussäteen kannalta optimaalisesta lasiseoksesta. Ja mittaustulokset parantuivat.

Testikentällä mitattaessa huomattiin melko nopeasti, että nollakiinnitteisillä prismoilla ei saatu tarkkoja lopputuloksia, joten testimittauksissa siirryttiin käyttämään nodaalikiinnitteisiä prismoja. Syy tähän on yksinkertainen ja yksiselitteinen. Tarkkoja havaintoja tehtäessä takymetrillä on kohdistettava tähtäys prisman sisällä näkyvään hiontasärmien muodostamaan kuvajaiseen eli nodaalipisteeseen, joka on aina tarkasti mitattavan pisteen päällä vaikka prisma ei olisikaan absoluuttisen tarkasti suunnattuna takymetriin.

Nollakiinnitteisessä prismassa tuo kyseinen kuvajaispiste, nodaalipiste, on aina hieman suunnaltaan poissa mittaussuunnassa mitattavaan pisteeseen nähden joko korkeussuunnassa tai sivusuunnassa ja useimmiten molemmissa. Tätä virheen eliminoimista testattiin useaan otteeseen Hervannassa ja todettiin, että nollakiinnitteinen prisma ei koskaan ollut suunnattuna riittävän tarkasti kohti takymetriä ellei mittaaja takymetrillä tähtäämällä prismaan antanut hienosäätöohjeita jalustalla pakkokeskisteisesti olevan prisman kohdistamiseksi kohti takymetriä. 5-10 minuutin ähellyksen jälkeen prisma oli saatu yleensä suunnatuksi riittävän hyvin, mutta näinhän ei voida normaalissa mittauksessa menetellä, joten nodaalikiinnitteiset prismat todettiin ainoiksi toimiviksi tuotteiksi.

Nikonin prismat olivat tuolloin nollakiinnitteisiä, joten Hannu suunnitteli ja piirsi piirustukset nodaaliprisman valmistamiseksi. Zeissilta löytyi Nikonin takymetrin aallonpituudelle sopiva lasiseos ja kun Zeiss hioi tarvittavat prismat, syntyi GTP1 nodaaliprisma ja Nikonin takymetrikalustosta tuli tarkka ja menestyksekäs laitteisto markkinoille.

Mikähän mahtaa olla nykyisten automaattisesti kohdistavien robottitakymetrien 360-prismojen todellinen mittaustarkkuus sivu-, korkeus- ja etäisyydenmittaussuunnassa – sentti taitaa olla jo vaikeasti saavutettavissa? Hervannan vanhaa testirataa tarvittaisiin tuon asian toteamiseksi.

Kuvassa Zeissin silloinen geodesian myyntipäällikkö Hansselman ja mittaajana Zeissin kehityspuolen tohtori.

Eräs mielenkiintoisimpia kentän mittausten avulla havaittuja laiteongelmia oli Taunon ja Hannun Zeissin tarkkuustakymetrissa havaitsema vaakatason kallistuma, 10,8 cc. Valmistajan omalla kalibrointiradalla virhettä ei havaittu, eikä sitä vuosien mittaan olleet huomanneet muutkaan asiakkaat tai tutkijat sen enempää Saksassa kuin muualla maailmalla. Tauno oli itsenäisissä laskelmissaan tullut tämän kaltaiseen tulokseen ja epäilykseen laitteiston systemaattisesta virheestä. Tilanne varmistettiin toistotesteillä Hervannan kentällä ja lisäksi Hannu meni tekemään havaintoja Otaniemeen TKK:n isoon ja tarkkaan kollimaattoriin. Kun tiesi mitä etsiä, niin sieltähän se samainen virhe löytyi myös kollimaattoritestissä. Ei tosin normaaleilla kollimaattorihavainnoilla vaan pitkän pohdinnan jälkeen keksityllä tavalla. Tämän jälkeen kädessä olikin vankkaa keskustelunaihetta Saksaan vietäväksi. Pari kolme päivää tuota asiaa Hannu piirteli ja selvitteli Zeissin tohtoreille ja epäilyjen jälkeen tohtorit joutuivat toteamaan valmistusvirheen sekä korjaamaan sen. Lopputulemana Zeissilla todettiin virheen olleen ainakin 10 vuotta kaikissa laitteissa.

Eivät myöskään tuolloin tarkkoina mittauslaitteina tunnetut merkit kuten Nikon ja Wild/Leica, selvinneet puhtain paperein testikentästä. Molemmista edellä mainituista löytyi muun muassa mitoitusvirheitä prismakannattimien korkeuksista, jotka eivät vastanneet takymetrin akselikorkeuksia ja tehtaat korjasivat nuo virheet tuotannossaan välittömästi.

Kuvassa Zeissin tohtori ja Tauno Suominen. Kuvan mittaukset liittyvät pakkastestehin, joita Zeiss teki kentällä yli 25 asteen pakkasissa ylläkuvatun virheen jo selvittyä.

Tampereen vanhan kentän jäätyä rakennusten alle Tampereella toteutettiin myös uudempi testikenttä 2000-luvun alussa, standardien mukaan. Sen pisteet sijaitsivat keskinäisesti varsin samoilla korkeuksilla ja pisteiden välinen etäisyys oli jo tuplasti suurempi, jolloin vanhan kentän hyödyt jäivät saavuttamatta. Lisäksi pisteiden päällä on kiinteä pilari, jolle mittauslaite sijoitettiin. Näin mittausjärjestelmän kokonaistarkkuus ei selviä, sillä normaalimittauksessa käytetyn jalustan ja pakkokeskistyslaitteiden vaikutus jää huomioimatta.

Kehitys ei aina vie suoraviivaisesti eteenpäin ja Taunon ja Hannun mielestä ennen valmistettiin tarkempia optisia mittauslaitteita. Ne olivat kalliita ja kaupallinen paine/koventunut kilpailu on heikentänyt laatua. Kalleimmat mittauslaitteet jätetään nykyisin myös valmistamatta kalliiden tuotantokustannusten vuoksi, vaikkei niitä ennenkään tehty kuin muutama kappale erikoismittauksiin. Siitä huolimatta niitä haluttiin valmistaa yksittäisten laitteiden tuotantokustannuksista piittaamatta, koska valmistajat halusivat pitää yllä kokonaistuotantoa.

Tämän hetken mittaustrendien mukaan halvoilla laitteilla pitää mitata vain paljon havaintoja, jolloin mittauksen keskiarvo on automaagisesti oikea. Matemaattisesti ajateltunahan asia on näin, keskiarvo tarkentuu, mutta mittauksissa on yksi määrätty vakio, joka ei ole suurten lukujen keskiarvo vaan tarkasti määritetty metri. Tästä syystä emme ole vielä nähneet tämän keskiarvotusteorian toteutuneen kertaakaan halvoilla laitteilla tarkkuusmittauksissa.

Yhtenä johtopäätöksenä tuosta noin 15 vuotta kestäneestä takymetrien testaustoiminnasta voidaan todeta, että mittauskalustolle pitäisi tehdä jatkuvasti kenttätestauksia. Tuotannossa tapahtuu vääjäämättömästi aina virheitä, ne ovat joko alihankkijoiden mitoitusvirheitä tai materiaalivirheitä, jotka vaikuttavat kenttämittauksessa mittausten lopputuloksiin merkittävästi, mutta eivät välttämättä tule esille sisällä vakio-olosuhteissa tehdyissä pelkän mittalaitteen testeissä.

TVH/Tielaitos hyödynsi testikentän tuloksia kilpailutuksissaan, sillä vain kentän läpäisseet laitteistot saivat osallistua kilpailutuksiin. Koska mittaustulokset ovat myös riippuvaisia mittaajista, niin aikoinaan keskusteltiin myös mittaajien testauttamisesta. Ymmärrettävästi ammattiyhdistysliikkeet eivät innostuneet ajatuksesta eli ihmisten asettamisesta paremmuusjärjestykseen. Kenttätestissä, jota Hervannan verkko edusti parhaimmillaan, testattiin kuitenkin käytännössä koko kalusto mittaajineen.

Tarkkuuden hallinnasta mittausprosesseissa

Vuoden 2018 Maanmittauspäivät sujuivat hienosti ja julkaisemme nyt Tauno Suomisen mittaustarkkuuksia käsitelleen esityksen. Kiitos kaikille päivillä kävijöille mielenkiintoisista keskusteluista!

Ympyrä on siinä mielessä mennyt umpeen, että nuorena miehenä TVH:lla Tauno ihmetteli esityksessä mainittua lyhyttä ja ytimekästä mittausohjetta. Vuosikymmenten kokemusten jälkeen hän totesi nyt esityksessään, että siinä on kaikki tarvittava kiteytettynä hyvien mittaustulosten saavuttamiseksi.

”Mittauksissa on käytettävä tarkistettuja ja kalibroituja mittalaitteita ja ammattitaitoista henkilökuntaa” (TVH:n rakennustoimialan ohjeistus vuodelta 1984)

Myös itse esitys on varsin kiteytetty, joten avataanpa tässä vielä videon avulla työkokemysta Punaisen Meren kartoittajana. Suomalais-saudiarabialaisen projektin esittelyvideossa vilahtaa laivalla ja toimistossa suomalaisia työssään, joukossa mm. Laurilan Pasi ja ihan lopussa Suomisen Tauno. Merenmittauksiin perehtyneet henkilöt huomaavat, että videossa esitellään vielä nykyäänkin tehtävät mittauksen prosessit – vain laitteistot ovat päivittyneet ajan myötä. Projektin lopputuotteet eli merikartat ovat edelleenkin käytössä Saudi-Arabian geoportaalissa.

 

Tuulivoimaloiden mittaus

Arkistojemme kätköistä kaivoimme jo useita vuosia sitten Riegl VZ-400 -skannerilla mitatun tuulivoimalan torniaineiston, josta alla olevat kuvakaappaukset ja video on tehty.

Asiakkaamme otti yhteyttä tiedustellen, että onko meillä todella tarkkaa teollisuustakymetria. No siinä vaiheessa ei ollut, mutta asiakkaan mittaustarpeisiin sellainen ei myöskään sopinut.

Mittauksen kohteena oli nimittäin tuulivoimalan tornin yläosassa sijaitsevat heijastavat tähykset ja tarkemmin ottaen kyseessä oli rakentamisen jälkeinen kontrollimittaus. Kyseiset tähykset näkyvät vain suoraan alhaalta tornin sisältä katsottaessa ja asiakkaamme oli jo yrittänyt mitata niitä usealla eri takymetrillä – aina yhtä huonoin tuloksin.

Takymetrimittauksen huono tarkkuus ei tässä tapauksessa ole mikään ihme, sillä kojeen rakenteesta johtuen suoraan ylöspäin mittaaminen on aina laitteiden kalibrointien ulkopuolella. Monet valmistajat myös muistavat mainita aiheesta manuaaleissa. Ero vaakatasossa tehtyihin mittauksiin ei ole milli- vaan senttimetrejä.

Asiakkaamme ongelma ratkaistiin kertomalla, että hänellä on jo olemassa tehtävään hyvin soveltuva mittauslaite, Riegl VZ-400. Varsinaisessa mittauksessa skannerin asentoa muutettiin useaan otteeseen ja varmistettiin vielä toistomittauksen tarkkuus. Kuvassa toinen mitatuista torneista sisältä alhaalta mitattuna.

Seuraavassa kuvassa näkyvät rakentajien jättämät heijastavat tähykset tornin yläosassa – ne siis sijaitsevat betonisen renkaan alapinnassa. Tornin päällä sijaitsee tuulivoimalan konehuone.

Seuraavassa kuvassa näkyy yksi tähyksistä hieman lähempää. Heijastavat tähykset tunnistetaan Rieglin aallonmuodon analysointitekniikalla, jolloin niistä mitataan tiheä pistepilvi huomattavistakin etäisyyksistä. Pulssimittaavan laserskannerin 3D- mittaustarkkuus heikkenee etäisyyden kasvaessa huomattavasti vähemmän kuin vaihe-eroskannerien, jolloin tämänkaltaiset mittaustehtävät voidaan suorittaa suurella tarkkuudella. Vaihe-eroskannereilla ei tyypillisesti edes saa mitata kaukana skannerista sijaitsevia pallo- tai paperitähyksiä erityisesti kulmamittaustarkkuuksien heiketessä huomattavasti. Heijastavat tähystarrat kelpaavat hyvin harvoille skannereille – pääosa skannereista ei voi mitata näin heijastavaan pintaan.

Rieglin etuna on myös mahdollisuus sijoittaa skanneri vaikkapa kyljelleen, jolloin skanneri mittaa vaakasuunnassa ylöspäin taaten laitevalmistajan lupaamat parhaat mittausarvot.

Lopuksi vielä lyhyt video mitatusta kokonaisuudesta.

Jos sinulla on mittausongelmia, niin ota yhteyttä! p. 045 650 8585

 

 

LiDAR – uusi, mullistava menetelmä?

Mediassa on nykyään runsaasti erilaisia LiDAR-aiheisia uutisia – tänään sunnuntaina valtalehdessämme Helsingin sanomissa LiDARiin viitattiin peräti kaksi kertaa -tosin erilaisilla nimikkeillä.

Akronyymi LiDAR – Light detection and ranging – kätkee sisäänsä nipun erilaisia mittausalgoritmeja, jolle tyypillistä on aktiivisen mittaussäteen lähettäminen ja vastaanottaminen mittauksen aikana. Esimerkiksi kamerapohjaiset mittausmenetelmät ovat useimmiten passiivisia menetelmiä, koska ne käyttävät hyväksi ympäristön valaistusta kuten auringon valoa.

LiDAR-sanan lisäksi tekniikasta löytyy paljon tietoa termillä ”laser scanning”. Suomessa  laserskannaus on puolestaan käännetty laserkeilaukseksi, vaikka käännöstä aikoinaan pohdittaessa sellaiset termit kuten laserluotaus ja lasertutka olivat kuuleman mukaan myös pohdinnassa. Me olemme päätyneet laserskannaus-sanaan – paitsi jos mittausalgoritmi kertoo muusta.

Hesarin artikkeleissa toimittaja oli käynyt Piilaaksossa – ehkä Helsingin pormestarin seurueessa – ja nähnyt siellä ihmeitä mukaanlukien Google/Waymon katuja kartoittavat ajoneuvot.  Kaduilla hyörivät ”lasertutkat” ovat kirjoittajalle merkki kilpailusta robottiautoilun maailmanherruudesta ja positiivisesti kartoitusmenetelmää ei sentään julisteta uudeksi ja ihmeelliseksi.

Toisessa artikkelissa on käännetty tyypillinen viraalisti leviävä nykytiedeuutinen selvittämättä lainkaan taustoja. Tutkimusryhmä hamuaa mainetta ja julkisuutta ”uusilla ja mullistavilla menetelmillä ja löydöillä”, mutta taustat tietäen löydön voi asettaa pitkään jatkumoon myös Keski- ja Etelä-Amerikan tutkimusten osalta. Kokoavasta artikkelista kiinnostunut lukija voi helposti löytyy muita saman alueen laserskannaukseen perustuvia löytöjä ja muilla alueilla tutkimus on myös ajallisesti vanhempaa. Se siitä uudesta ja mullistavasta tekniikasta siis.

Laserskannauksella ilmasta mitattua aineistoa mallinnettuna ja visualisoituna. Kuva: Wikimedia

Mainittakoon vielä, ensimmäiset kohu-kaukokartoituslöydöt Keski-Amerikasta lienevät Charles Lindberghin ja Anne Morrow Lindberghin jäljiltä vuodesta 1929 alkaen. Ne tehtiin passiivisella kameratekniikalla, jolloin metsien siimekseen kasvillisuuden alle ei siis pystytä tunkeutumaan. Mutta jo se mitä näkyi, oli aikoinaan uutta. Lindberghien kuvauksiin ja kalustoon voi tutustua esimerkiksi täällä.

Mitä päivän lehdestä opimme? Se mikä on toisille käytössä oleva menetelmä, onkin toisten mielestä jotain uutta. Ilmasta tehtävän laserskannauksen suhteen on varsin masentavaa, että toimittajilla ei ole aikaa tehdä edes 30 sekunnin tarkastusta ja havaita, että vaikkapa vain Suomessa Maanmittauslaitos on mitannut tätä maata LiDARilla jo 2008 alkaen. Eikä se ollut edes tekniikan uranuurtaja Suomessa – se kunnia taitaa kuulua jo edesmenneelle Tielaitokselle 1990-luvun puolivälistä alkaen.

Kuinka moni suomalainen tietää Helsinki – Turku -moottoritietä ajaessaan, että sen osuuksia suunniteltiin helikopterista mitattujen laserskannausaineistojojen pohjalle 1990-luvulla? Kyseessä oli maailmanlaajuisesti tarkastellen pioneerityö ja menetelmäkehitys, jolle kartoitusalan yritykset ja ohjelmistoyritykset kuten Terrasolid rakensivat vientituotteen.

Eivätkä suomalaiset arkeologitkaan ole ihan takapajuisia, sillä Metsähallituksen suuri valtion metsien kulttuuriperinnön kartoitusprojekti hyödynsi noita edellamainittuja Maanmittauslaitoksen aineistoja ja nyt myös arkeologian harrastajat tekevät samoin. Avointen ilmalaserskannausaineistojen aktiivisin harrastuskäyttö lienee kuitenkin suunnistuspiireissä – sehän on maanmittarien perinteinen urheilulaji.

RATA 2018 Logomossa

Ensi viikolla 23.-24. tammikuuta olemme mukana Liikenneviraston perinteisessä RATA 2018 -tapahtumassa Turussa. Osastomme numero on 22, joten tervetuloa tapaamaan meitä ja kuulemaan tuoreet kuulumiset!

RATA 2018 on nimensä mukaan suunnattu kaikille rataliikenteen ammattilaisille ja harrastajille. Tapahtuman ohjelma on täynnä mielenkiintoisia esityksiä menneistä ja suunnittelun alla olevista hankkeista sekä radan suunnittelun ja kunnossapidon näkymistä.

Nähdään Turun Logomossa!

2018 – RIEGL 40 vuotta!

Edustamamme Riegl Laser Measurements Systems GmbH viettää tänä vuonna 40-vuotisjuhlaa perustamisestaan! Juhlia vietetään lokakuussa Frankfurtin Intergeon yhteydessä, jonne kokoontuu Rieglin edustajia ja asiakkaita kaikkialta maailmasta.

Yrityksen kehityshistoriaan voi tutustua helpoimmin vuonna 2014 julkaistun aikalinjan avulla. Näet tuotteita ja patentteja eri ajoilta ja samalla näkee, etteivät mittauksen haasteet ole oikeastaan muuttuneet matkan varrella.

Päivitämme lisää tietoja juhlasta myöhemmin.

Klikkaa kuvaa! (pdf)

Voihan karttapohja!

Autonavigaattoreiden toimintaa/kehitystä on ollut hupaisaa seurata vuosien varrella ja reitinvalintaehdotuksillaan ne vievät autoilijat välillä täysin uusille, jännittäville reiteille.

Myös epämukavia ominaisuuksia riittää, joista yksi vastaan tuli 30.12.2017 Hesarin autoarvostelussa. Koska artikkeli on maksullinen, niin alle on poimittu siitä olennainen osa digikarttoihin liittyen – virheellinen tai puutteellinen tieto:

”Kamera lukee merkit oikein, mutta vaihtaa pian 80:n rajoituksen itsestään sataseksi. Kakkostiellä Forssasta Helsinkiin auto ei pitänyt oikeaa nopeusrajoitusta voimassa kertaakaan. Vika on siinä, että järjestelmä hakee nopeustietoja myös navigaattorin karttajärjestelmästä, jossa on puutteita. Mazdan maahantuoja ei osaa sanoa, korjaantuuko asia ja milloin. Karttapäivitykset tulevat Navteqilta ja Hereltä.”

Mazdan maahantuojan edustaja ei todennäköisesti tiedä, että kyseessä oleva hiukan laajempi, Suomen tiestöön liittyvä ominaisuus, joka siirtyy kartantekijöille heti heidän ottaessaan  viranomaisten ylläpitämät tieaineistot käyttöönsä. Jos he eivät itse tee vaadittavia korjauksia, niin autojen navigaattorit ja siten myös autot käyttäytyvät yllä kuvatulla tavalla, mikä on erityisen raivostuttavaa ajettaessa vakionopeudensäätimen avustamana.

Nopeuden poukkoileminen tulee siis esille erityisesti talvinopeusrajoitusten aikana, koska kartassa on oletuksena tieosuuden normaalinopeus – siis kesänopeus. Ja nyt tärkeä huomio – tieosuudet vaihtuvat esim. siltojen tai risteävien teiden kohdalla ja nopeusrajoitus vaihtuu liikennemerkin osoittamalla tavalla eri kohdassa kuin tieosuudet. Auton navigointijärjestelmä vaihtaa siis liikennemerkin osoittamaan nopeuteen sellaisen lukiessaan ja tieosuuden vaihtuessa se vaihtaa puolestaan kartan nopeusrajoitukseen. Karttaan se tukeutuu myös, kun liikennemerkit eivät ole luettavissa ollen esim. lumen peitossa. Ja valitettavasti se siis  vaihtaa myös nopeusrajoitusta tieosuuden vaihtuessa, vaikka fyysisesti nopeusrajoitusta muuttava liikennemerkki on ihan eri paikassa.

Kuva: Wikimedia

Kaikki navigointijärjestelmien rakentajat eivät ole rakentaneet järjestelmäänsä vastaavalla tavalla, mutta useissa tämä ilmiö on tullut vastaan. Ei siis ole ihan turha keskustella vastuukysymyksistä autoilun siirtyessä autonomisempaan suuntaan, kun pelkästään auton navigoinnissa voi helposti tapahtua erilaisia virhetilanteita ja kartoissa on laatueroja.

FIGin työviikolla Helsingissä viime kesäkuussa julkaistussa artikkelissa käsitellään myös digitaalisia tiekarttoja tarkoituksena kehittää telematiikkaa niin, että estettäisiin kaistalla väärään suuntaan ajaminen. Käytännössä vertaillaan neljän eri karttapohjan tarkkuutta, ominaisuustietoja ja laatua.

Vertailuaineistosta voitaisiin keskustella ihan erikseen, mutta ainakin se tutkimuksesta selviää, että navigoinnin kannalta helpoissa kohdissa aineistojen tarkkuus on suunnilleen luvatussa rajoissa – siis useissa metreissä. Mutta kuten helposti voi myös olettaa, vaikeissa/katveisissa paikoissa mennään enemmän metsään. Siis juuri siellä missä tarkkuudella on suurempi merkitys myös ajon kannalta.

Tällä hetkellä, suuren kehittämiskilpailun ollessa käynnissä, maailman teitä kartoitetaan ennennäkemättömällä tahdilla tietotaidon vaihdellessa loistavasta vähäiseen. Voimme siis olettaa, että autoilu muuttuu tulevaisuudessa entistä jännittävämmäksi! Hyvää Uutta Vuotta 2018!

Hyvää Joulua ja Uutta Vuotta 2018!

Vuosi on jälleen kerran edennyt vauhdikkaasti asiakkaita kouluttaen ja kesästä alkaen mobiililaseraineistojen tuottajana.

Kevään ensimmäinen suuri toimitus ja koulutus oli Viron Maanmittauslaitoksen EUn laajuisella kilpailutuksella hankkima ilmalaserkeilain Riegl VQ-1560i, joka pääsi tosi toimiin heti kevään ja kesän tuotantokaudella. Virolaiset hankkivat uusinta tekniikkaa fiksulla neuvottelumuotoisella kilpailutuksella, jossa tekniikkaa ja tarjoajien kyvykkyyttä punnittiin läpi kolmessa osiossa. Tämä on aivan toista kuin tyypilliset suomalaiset kilpailutukset, jossa tilaaja on lyönyt kaiken lukkoon vajavaisella tiedolla eikä kilpailutuksen aikana enää keskustella.

Vuoden aikana asiakkaitamme kiinnostivat erityisesti Riegl VZ-400i -maalaserkeilain ja kaikenlaiset maassa ja ilmassa liikkuvat mobiilit ratkaisut. Ja tehokkaasti he ovat lähteet niitä pyörittämään muun muassa repussa, mönkijöiden ja UAV-koptereiden kyydissä. Tulevaisuus on selvästi mobiilissa mittauksessa!

Joulukorttiimme olemme valikoineet vuoden 2017 tapahtumien satoa: Vuosi oli mielenkiintoinen ja toivotamme kaikille mielenkiintoista vuotta 2018 uusine haasteineen!

 

Autonominen helikopteri Rieglin skannerilla

YLEn uutisissa on tänä aamuna näytetty monta kertaa kuvaa uudesta USAn merijalkaväen kehittämästä miehittämättömästä helikopterista. Tai tarkemmin ottaen on kehitetty varustus, jonka voi asentaa eri helikopterityyppeihin. Ensimmäiset helikopterit ovat tulossa käyttöön ensi keväänä.

Sotilassovellusten lisäksi laitteistoa on ajateltu käytettävän erilaisissa pelastusoperaatioissa kuten metsäpalojen sammuttamisissa, sillä autonomisesti lentäva kalusto ei tarvitse lepoa.

Kun tarkastelimme nokkaan kiinnitetty skanneria, niin huomasimme tutun Rieglin VZ-sarjan skannerin pilkottavan suojakuorien alta. Kuvamateriaalin perusteella skanneri skannaa oskilloivassa moodissa eli pyörivän peilin sijaan polygonipeili ”keinuu” oskilloiden. Pääset YLEn uutiseen klikkaamalla alla olevaa kuvaa (näkyy 1 kk).

YLEn uutispätkässä näkyy skanneria toiminnassa, mutta tarkemmin järjestelmään voi tutustua Popular Mechanics-julkaisun artikkelin ja videon avulla. Laitteisto on pistetty kasaan ns. kaupan hyllyiltä löytyvällä tekniikalla eli kehittäjät ovat keskittyneet ainoastaan ohjelmien tekoon.

Skannerin rooli järjestelmässä on enemmänkin törmäyksenestoon kuin kartoitukseen liittyvä. Nopeuksien kasvaessa tarvitaan pidemmälle mittaava ja nopeampi Lidar-skanneri kuin tyypilliset maa-ajoneuvojen puolella nähdyt järjestelmät Velodyne mukaanlukien. Rieglin skannereilla mitataan pitkälle – jopa 6 km asti.

Lisätietoja: p. 045 650 85 85/Nordic Geo Center Oy

VARASTON TYHJENNYS

VARASTON TYHJENNYS * VARASTON TYHJENNYS * VARASTON TYHJENNYS * VARASTON TYHJENNYS

Joulun ja Uuden Vuoden kunniaksi siivoamme varastomme ja tarjoamme poistotuotteita ”alle torihintojen”. Poistossa on niin uusia/demolaitteita kuin käytettyjä laitteita – jokaiselle jotakin.

Tervetuloa tutustumaan laitteisiin tarkemmin toimistollemme Helsingin Kulosaareen.

Ja karjalaiseen tapaan ”kahvipannu on kuumana” joka päivä!

Nettisivuston ohella laitteita ja tarvikkeita saa mielellään tulla tutkailemaan lähemmin toimistollemme Helsingin Kulosaaressa.

http://www.geocenter.fi/varaston-tyhjennys/

Joulunalusterveisin,

Nordic Geo Center Oy:n tontut

Maalaserskannauksen tuotannollinen tehokkuus

Rieglin ryhmä on päässyt skannaamaan maailman suurimman tunnetun jääluolan – ns. Jääjättien maan eli Eisriesenweltin Alpeilla. Kaikkiaan luolasto on 42 km pitkä ja uudella VZ-400i-skannerilla sen skannaminen kesti vain 2 päivää. Aineisto prosessoitiin 4 tunnissa.

Työtä nopeuttaa se, että tähykset voidaan unohtaa – niitä ei enää tarvita.

Alla olevassa videossa aineisto on visualisoitu niin, että kaikki jäänpeittämät osat näkyvät sinisella ja kallio harmaana. Tervetuloa tutustumaan jääjättien maailmaan!

PS Tutustu myös VZ-400-skannerilla vuonna 2014 skannattuun jättiluolaan Kiinassa.

Huojuvia trajektoreja ja muita kertomuksia

Viikko on kulunut jälleen rattoisasti mobiili- ja staattisia skannausaineistoja työstäessä, kouluttaessa ja seminaarissa. Perjantaina istuimme jälleen hetken yhdessä keskustellen viikon tapahtumista ja aihepiireistä, jolloin nousi esille eri tavalla tuotettujen spatiaalisten aineistojen yhteensovittaminen – kuulemma suuri ongelma monissa organisaatioissa. No aihepiiriä on työstetty jo useita vuosikymmeniä, joten on se vallan ihmeellistä ettei tämän enempää edistymistä ole tapahtunut. Aineistot eivät vaan edelleenkään sovi yhteen.

Uutena terminä kuulimme myös käsitteen ”huojuvat trajektorit” – mikä on esittelijän mukaan kuvaus tyypillisestä mobiilaserkeilausaineistosta ja meistä vallan mainio nimitys. Näitä huojuvatrajektorisia mobiilipistepilviaineistoja yhdistellään sitten ilmalaserkeilausaineistoihin, joiden avulla huojuvaa trajektoria laitetaan kuriin. Vau!

Trajektori on mobiilimittauslaitteiston liikerata asentoineen ja se näkyy esimerkkikuvassa punaisella. Trajektori lasketaan tyypillisesti IMUn ja GNSS-havaintojen perusteella; myöhemmin sitä voidaan myös tarkentaa laseraineistolla.

Vaikka ajatus tuntuu aluksi varsin absurdilta – mobiililaserskannausaineisto on parhaimmillaan huomattavasti tarkempaa kuin ilmalaserkeilausaineisto – niin tarkemmin asiaa ajatellessa on tunnustettava se tosiasia, että valtaosalla maailman kirjavista mobiililaserskannausjärjestelmistä tuotetaan jo lähtökohtaisesti aika kuraa. Jos järjestelmän tekninen taso on siedettävä, niin käyttäjien osaamattomuus tuhoaa laadukkaankin järjestelmän aineiston. Lopputulos aineistojen mittauksellisen laadun suhteen on siis aivan Gaussin käyrän mukainen. Huipulla ei ole tungosta.

Tähän tulokseen pääsee varsin helposti seuraamalla lukuisten kartoitusalan startupyritysten kertomuksia tuotantoprosessistaan. Tuotetaan millin tai sentintarkkaa aineistoa useimmiten robottiautojen vaatimaksi lähtöaineistoksi – niin kutsutuksi High Definition -kartaksi. Tässä vaiheessa on useimmiten paras olla kysymättä, onko mittausten metriluku lähellä oikeaa. Kateellisena voimme vain seurata sivusta, kuinka helppoa millintarkan aineiston tuottaminen on kaikennäköisillä räppänöille. Sehän on vaan, öhöm, Big Datan prosessointia.

Startupmaailman ulkopuolella on paljon vaikeampaa tuottaa näin supertarkkaa aineistoa, sillä sopimusten mukaan aineiston tuottaja on oikeudellisesti vastuusta aineiston laadusta ja joutuu siis oikeasti kaivamaan rahapussia jos tulos ei vastaa tilattua. Koska Suomen mobiililaserskannausmarkkinat on viimeisen 10 vuoden aikana kustu huonoilla aineistoilla, niin mekin olemme lähteneet useaan projektiin mukaan periaatteella, että saamme rahat vain jos aineisto vastaa laatuvaatimuksia. Niin monta kertaa tilaajien käsiin on jo päätynyt luokatonta dataa! Kertaakaan maksu ei muuten ole jäänyt saamatta.

Huojuvat trajektorit voivat syntyä monestakin syystä, mutta ensimmäisenä tulee mieleen järjestelmän inertianavigointijärjestelmä. Se kaikessa mobiilimittauksessa tärkeä komponentti, jonka hankinnassa halutaan säästää. Inertiajärjestelmien hinnoittelupolitiikka on hyvin yksinkertainen – mitä parempi laite sen kalliimpi sen on.

Toinen, se ikävämpi syy, on käyttäjien osaamattomuus. Hyvän tuloksen saaminen edellyttää hyvää mittausprojektin suunnittelua, toteutusta ja prosessointia. Niin, siis geodesian osaamista.

Laadukkaassa aineistossa mobiililasermittausen trajektori ei siis huoju holtittomasti niin, että se pitää laittaa kuriin kontrollipisteillä. Tämä prosessi on sitäpaitsi täysin hyödytön sillä kontrollipisteiden välillä aineisto on taas missä sattuu. Me puhumme tässä yhteydessä makkarasta, jonka pursuaa sinne tänne.

Laadullisesti hyvä mobiililaserskannausaineisto on jo sisäisesti niin jämäkästi paikoillaan, että se voidaan muutamalla pisteellä kalibroida paikoilleen korkeuden ja tason suhteen paikalliseen järjestelmään. Tällainen aineisto paljastaa jopa armotta vaikkapa geoidimallin virheet – sekin on vain approksimaatio, jossa on omat virheensä.

Laadullisesti hyvä aineisto kelpaa erinomaisesti suunnittelun lähtöaineistoksi ja vaikkapa tarkentamaan ilmalaserkeilausaineistoa aineistojen yhteensovittamisella. Kuten me teimme esimerkiksi Hankiviki-projektissa vuonna 2014 erinomaisin tuloksin.

Laadukas mobiililaserkeilausaineisto paljastaa myös takymetri- ja GPS-mittausten virheet. Varsinkin kokemattomien mittamiesten on vaikea uskoa miten paljon pielessä mittaukset välillä ovat.

Laadukas aineisto tuotetaan laadukkaalla järjestelmällä. Hyvä tapa erottaa jyvät akanoista on tehdä koemittaus peitteisellä alueella. Avoimella alueella erot laadussa voivat olla pienempia. mutta GNSS:än heikentyessä trajektorit alkavat huojua.

Automaatio paranee harppauksin

Rieglillä on monta rautaa tulessa, mutta onneksi yksi nopean kehityksen projekteista on maalaserkeilaukseen liittyvä skannausasemien automaattinen yhdistäminen eli rekisteröinti.

Kehitys lähti liikkeelle jo useampi vuosi sitten, kun poliisien työtä tukemaan kehitettiin RiSolve-ohjelma. Riegl voitti ratkaisullaan Englannin poliisin järjestämän avoimen kilpailun, jossa jokainen skannerivalmistaja sai esitellä ratkaisuaan tehtävänasetteluun. Ns. nopeiden skannerien ( mittausnopeus = miljoona pistettä/s) valmistajat saavat edelleenkin närästystä skannerien todellisesta mittausnopeudesta keskusteltaessa.

Nopealla skannerilla ja aineistojen automaattisella prosessoinnilla onnettomuustutkijat lyhensivät merkittävästi kolaritilanteiden dokumentointia. Ei siis ihme, että Rieglin skannereita on poliisien käytössä ympäri maailmaa Iso-Britannian johtaessa käyttöastetta: noin 50 Rieglin skanneria liikenteen onnettomuusdokumentoinnissa.

Kun Riegl toi tuotantolinjalleen uuden VZ-400i -skannerin vuonna 2016, niin skannerin nopeus vaati jälleen uudelleen ajattelua. Yhden päivän aikana voi tiukalla työnteolla skannata lähemmäs tuhat skannausasemaa, mikä mahdollistaa entistä suuremmat projektit. Samaan aikaan prosessoinnin on nopeuduttava, jotta lopputulokseen päästään kohtuuajassa.

Ratkaisu oli automaattisen rekisteröinnin algoritmien parantaminen, jonka tuloksena keväällä 2017 julkaistiin sekä RiScan Pro-ohjelman että RiSolve-ohjelman osana Automatic Registration 2. Muutamaa viikkoa myöhemmin samaiset algoritmit julkaistiin ensimmäistä kertaa myös skannerin sisäisen tietokoneen laskennoissa.

Automaattinen rekisteröinti ei suinkaan ole valmis, sillä käytännön mittaustilanteet muodostavat aina haasteita automatiikalle. Kevään ohjelmaversiossa esimerkiksi siirtyminen sisätiloissa pussinperältä takaisin pääkäytävälle ei onnistunut ilman käyttäjän apua, mutta viimeisimmässä julkaisussa tämäkin sujuu. Ulkona ongelmaa ei sýnny GNSS-sijainnin takia, mutta sisällä inertianavigointijärjestelmän on hoidettava sama tehtävä.

Rekisteröintiä voi tarkastella tässä realiaikaisena kuvatusta videosta, jossa pussinperän lisäksi on skannattu kahden kerroksen välinen portaikko. Mitähän Riegl keksii seuraavaksi?

 

Tervetuloa Paikkatietomarkkinoilla 7.11.2017

Perinteiset Paikkatietomarkkinat avautuvat jälleen kerran ensi tiistaina klo 9. Tänä vuonna tilaisuus on poikkeuksellisesti yksipäiväinen, joten kävijän kannattaa huolehtia ehtimisestään paikan päälle. Viime vuonna päivien aikana iski kunnon lumimyräkkä, jolloin osa kaukaisimmista tulijoista jäi kotiin.

Me esittelemme osastollamme A1 Intergeon 2017 uutuuksia, joita Rieglillä on aika liuta:

 Ilmasta lentokone/helikopteri: VQ-780i, VQ-1560i-DW ja VQ-880-GH

 Ilmasta miehittämätön: RiCopter-M, RiCopterControl RiCC ja Riegl miniVUX-1DL

 Mobiilisti: VMX-2HA

 Staattisesti maasta: Riegl VZ-2000i ja RiPANO

Luonnollisesti osastolla on ensi kertaa Suomessa esille uusi mobiililaserskannausjärjestelmämme Riegl VMX-1HA, sen avulla tuotettuja aineistoja sekä tietysti itse mittauksen tekijät. Kerromme mielellämme lisää uusista mittauspalveluistamme.

Nähdään Pasilassa!

Märkiä jalkarättejä ja hyviä mittauskeleja

Viime viikkojen säät ovat herättäneet kahvipöytäkeskusteluissamme muistoja hyvistä mittaustuloksista, sillä sen verran otolliset sääolosuhteet ovat olleet signaalien etenemiselle ilmassa. Ilmiö on tuttu muillakin aloilla kuten radiotekniikassa.

Kun ilmassa näkee märkiä jalkarättejä, niin silloin kannattaa syöksyä ulos vaaitsemaan ja tekemään takymetrimittaksia, etenkin vaativia tarkkavaaituksia ja runkomittausta. Mittausten laatu on niin hyvä, että sulkuvirheet jäävät minimaalisiksi mittaajien osatessa asiansa.

Syy erinomaisiin mittaustuloksiin johtuu ilman sekoittuneisuudesta eli mittaussäde ei kohtaa edetessään kauniille säälle tyyppillisiä erilaisten ilmamassojen välisiä heijastusrajapintoja, jotka ovat erityisen voimakkaita kevätauringossa, teillä, ratapenkoilla ja tunnelien suuaukoissa. Lämmin ilmamassa on optisesti ohuempaa kuin kylmä ilmamassa.

Kuvassa kylmän ja lämpimän ilmamassan luomaa kangastusta asfalttipinnalla (klikkaamalla näet lisää esimerkkejä).

(Kuvan lähde:  https://i.ytimg.com/vi/6x52290in9w/hqdefault.jpg)

Luonnollisesti myös pitkien matkojen mittaukset esimerkiksi mikroaaltotekniikkaa hyödyntävillä useita kilometrejä, jopa kymmeniä kilometreja mittaavilla laitteilla onnistuvat hyvin. Niinpä aikoinaan Nummelan perusviivalla saatiin aika hulppeita tuloksia keskellä vaakasuoraan lentäviä märkiä jalkarätteja ja Lapin tuntureilla mitattiin myrskyssä tunturin huipulta toiselle Siemensin pitkien etäisyyksien mittausjärjestelmillä.

Vaikka ilmakerrosten tila onkin otollinen, niin mitattaessa prismattomasti suoraan kohteen pintaan tulokset eivät välttämättä ole niin hyviä. Pinnan suuri märkyys tai jäätyminen lisää sen määrityksen epävarmuutta – parhaimissa tapauksissa huurteista pintaa ei saa edes mitattua.

Kun kameraa käytetään mittauslaitteena, niin sitä koskevat aivan samat optiikan lait. Keskinäisiä eroja on, sillä kamerallakaan ei kannata syöksyä kovin huonoon ilmaan. Tiheä räntä haittaa  mittausta ja peite mitattavan kohteen päällä ei ole hyvä asia. Passiivisena mittauslaitteena kamera tarvitsee ympäristön valoa, mutta erityisesti voimattaat varjot mittauskohteessa  eivät myöskään paranna tulosta.

Perusfysiikkaa kannattaa siis hyödyntää vaativien mittausten suunnittelussa ja ottaa oppia kokoneiden kenttämittaajien kokemuksista. Teorialla ja empirisillä havainnoilla on eroa.

Reindeer again!

Some time ago we drove to Lapland to conduct a couple of mobile laser scanning missions with our Riegl VMX-1HA and managed to scan some reindeer again!

They were peacefully herding along the road we were scanning, so they are very visible in the data when highlighted red. 

Actually we were lucky they were not crossing the road while we were scanning, because these guys do not hesitate to block the road! Thus it might take some time before the journey can continue.

Well, we scanned the road of coarse and a highly interesting tunnel in a mine as well. But that story can be told later.

 

Uusi Riegl miniVUX-1DL UAV-käyttöön

Vuoden 2017 Intergeossa Riegl esitteli uuden UAV/RPA-käyttöön suunnatun skannerin –miniVUX-1DL:n. Kyseessä on järjestyksessä toinen suositun miniVUX-sarjan skanneri.

Mitä eroja tässä skannerissa on miniVUX-1UAV:n nähden? Nimessä oleva lyhenne DL kertoo meille skannerin olevan ”Downward looking” eli alaspäin katsova. Avauskulma on siis 46 astetta, mikä viittaa perinteisiin ilmalaserskannereihin, kun taas VUX ja miniVUX-1UAV mittaavat suuremmalla avauskulmalla ja mahdollistavat esimerkiksi pystysuorien rakenteiden kuten seinien mittaamisen sivusuunnasta. miniVUX-1DL:n paino on 2,4 kg, pulssintoistotaajuus 100 kHz ja maksimimittausetäisyys on 200 m (@60% heijastavuus)

Käytännössä skannerin mittaustekniikka on täysin erilainen eli miniVUX-1DL on ns. Palmer-skanneri. Mittauskuvioksi maahan muodostuu ellipsi ja kokonaispistejakaumasta saadaan näin hyvä. Käytännössä pystysuorista kohteista saadaan myös mitattua pisteitä eteen- ja taaksepäin mitatessa. Ominaisuuksiensa tähden monet pitävät Palmer-skannauskuviota (kuva alla) parhaimpana mallinnuksen kannalta ja huikeinta aineistoa on nähty kahden Palmerskannerin laitteistoissa. Kuvassa oleva mittaus on tehty 18 m/s nopeudella 80 m korkeudelta. Huomioitavaa on, että nadiiriin saadaan mitattua selkeästi tiheämpi pistepilvi kuin miniVUX-1UAVL:llä.

Muihin markkinoilla saatavilla oleviin skannereiden nähden Rieglin aallonmuodon analysointitekniikalla saadaan tyypillisesti mitattua hyvin tummia pintoja, jotka ovat monen skannerin kompastus. Nykyään kiinnitetään myös erityistä huomiota säännölliseen pistejakaumaan, ei nominaaliseen lukuun pisteitä/m2, sillä vuosien kokemus on osoittanut käyttäjille ettei kyseiseen lukuun voi suoraan luottaa.

Kerromme mielellämme lisää Rieglin miniVUX ja VUX-skannereista, joten ota yhteyttä!

p. 045 650 85 85

Rakentamisen mittaustoleranssit vs. kustannukset

Puuinfon opintomatkalla on tällä kertaa perehdytty rakentamisen kustannuksiin Suomessa ja muualla Euroopassa. Samasta aihepiiristä löytyy säännöllisiä selvityksiä vuosikymmenten varrelta ja yhtä syytä kustannuseroon ei löydy. Keski-Euroopan (esim. Itävalta, Ranska) rakentaminen on kustannustehokasta verrattuna Suomen rakentamiseen ja se tunnetaan mm. mittatarkkuudestaan, laadustaan ja työn viimeistelystä.

Työvoima- ja materiaalikustannukset ovat mm. Itävallassa ja Ranskassa kalliimpia kuin Suomessa, mutta toisaalta rakennusprojektit ovat suunnittelijavetoisia jopa niin, että suunnittelun kustannukset ovat jopa kolminkertaiset Suomeen verrattuna. Suunnittelija myy laadukasta lopputulosta, ei tuntihintaa. Kuitenkin asuinrakennusten neliöhinnat Itävallassa ja Ranskassa ovat puolet Suomen hintatasosta. Lakisääteiset julkiset tilat ja väestösuojat eivät myöskään selitä hintaeroja.

Paikalliset rakentajat nostavat suureksi kustannustekijäksi mittatarkkuuden ja mittauksen toleranssit ovat tiukemmat edellä mainituissa maissa. Urakoitsijat pyrkivät jopa lakisääteisiä toleransseja tiukempiin mittoihin, sillä kustannussäästöt lisääntyvät tiukempien toleranssien myötä. Esimerkiksi RYLin 15 mm mittapoikkeama on Itävallassa 10 mm Ja rakentajat siis pyrkivät parempaan pyrkien mm. erään wieniläisen rakennuttajan mukaan 5 mm toleranssiin.

Työmaalla kaikki sopii paikoilleen, eikä osatoimittajien tarvitse erikseen käydä työmailla tarkistamassa mittoja. Hyvästä laadusta ja mittauksista ollaan valmiita maksamaan kustannussäästöjen takia eikä lähtökohta ole kuten Suomessa ”halvin hinta”.

Mittalaitteiden kohdalla tämä tarkoittaa tarkkojen laitteiden ja osaavan henkilökunnan käyttämistä. Suomalaisen rakentamisen tilanne on niin surullinen.