Ajotavan merkitys mobiilikartoituksessa

Olemme jo aikaisemminkin julkaisseet kirjoituksia mobiililasermittauksen aineistonkeruusta, mutta kesän kokemumusten jälkeen on taas tarvetta kirjoittaa aihepiiristä. Asiasta on liikenteessä niin paljon tietämättömyytta.

Mobiililaserskannaus on liikkeessä tehtyä mittausta ja mittausjärjestelmän alustana voi toimia mikä tahansa kulkuväline alkaen aina lentokoneesta, helikopterista, dronesta, junasta, autosta yms. Mittausalusta on osa mittausjärjestelmää vaikuttaen sen lopputulokseen, joten myös alustan ominaisuudet sekä mittausanturien kiinnitys alustaan vaikuttavat mittauksen lopputulokseen. Ongelmat näkyvät häiriöinä tai väärina mittaustuloksina aineistoissa.

Samoin alustan liike mittauksen aikana on osa mittaustulosta silloin kun mittausjärjestelmän yhtenä osana on inertianavigointijärjestelmä. Inertianavigointi perustuu näet kiihtyvyyksien mittaamiseen. Jos laitteisto liikkuu liian tasaisesti niin, etteivät kiihtyvyydet mukaan lukien kulmakiihtyvyys muutu, niin inertianavigointi toimii heikommin. Mittauksen laatu heikkenee liian tasaisessa liikkeessä. Tässä mielessä vuosien mittaan on ollut kummallista havaita, että monet neuvovat liikuttamaan ajoneuvoa mahdollisimman tasaisesti. Nopeuden muutoksia suorastaan pelätään, mikä johtunee esimerkiksi käytettyjen laskentaohjelmien huonosta toteutuksesta. Oikeaoppisesti toteutetussa laskentaohjelmassa tälläisia ongelmia ei ole. Turha meidän on fysiikan lakeja kirjoittaa uusiksi.

Suorittaessamme tulosten laskennan jälkilaskentana, niin laskennassa vaikuttaa koko se aika jonka inertianavigointijärjestelmä on ollut päällä. Klassisesti toteutetussa mittaussuorituksessa ensin määritetään tarkasti lähtosijainti, mikä meidän tapauksessamme toteutetaan pysymällä viitisen minuuttia paikallaan. Tämän jälkeen inertialaitteisto herätellään liikkumalla seuraavat 5-10 minuuttua vauhtia ja suuntaa aktiivisesti vaihtaen. Tätä osuutta kutsutaan dynaamiseksi suuntaukseksi. Kun laitteisto on mittausvalmis, niin seuraavaksi tehdään itse mittaus. Lopuksi tarvitaan käänteisessä järjestyksessä dynaamista ajoa ja loppusijainnin määrittäminen tarkemmin olemalla paikallaan.

Itse mittauksen aikana ajotavalla ja ajolinjoilla on siis paljonkin merkitystä eli kuljettajan rooli on ratkaiseva hyvän lopputuloksen aikaansaamisessa. Moni näet kuvittelee virheellisesti, että operaattorin rooli on paljon ratkaisevampi, mutta kuskina voi olla lähes kuka tahansa. Käytännössä tilanne on siis verrannollinen perinteiseen kahden hengen prismalliseen takymetrimittaukseen eli ratkaiseva rooli mittauksen onnistumisessa on prismapäässä ei takymetrin käyttäjällä. Mobiililaserskannauksessa yksi henkilö voi toki myös toimia sekä kuskina että mittauksen operaattorina, mutta käytännössä kahden hengen tiimi on usein tehokkaampi. Vain yksitoikkoisessa maantieympäristössä yksi henkilö voi mitata tehokkaasti, mutta vaihtelevammassa kaupunkiympäristössä ajoneuvon kuljettajalla on jo niin paljon tehtävää muun liikenteen seuraamisessa ja ajolinjojen valinnassa, että on viisaampaa, jos toinen henkilö hoitaa pelkästään laitteistoa toisen keskittyessä ajamiseen.

Miten mittauksen sijaintitiedon laatu sitten selvitetään? No me olemme selvitelleet omien laitteistojemme osalta asian ihan perinteisesti testaamalla. Suorittamissamme testeissä Suomessa ja Ruotsissa olemme mitanneet tieosuuksia, joita on parhaimmillaan toistettu jopa kymmenen kertaa. Vertailemalla mittauksia keskenään sekä tarkemmin menetelmin mitattuihin vertailuaineistohin, nähdään miten hyvin ne toistuvat. Vastaavasti käyttämällä vertailussa hyvin mitattuja kontrollipisteitä, niin nähdään miten mittaustulokset istuvat paikalliseen koordinaatistoon. Kuvassa nähdään mittaustulosten erityyppistä hajontaa, joka kertoo tulosten laadusta.

Kontrollipisteiksi hyväksymme GNSS-mittauksia vain ja ainostaan silloin kun ne on huolellisesti mitattu. Tasotarkkuus on monin paikoin jo hyvälla tasolla, mutta korkeusarvo tunnetusti vaihtelee enemmän. Käytännössä korkeusarvojen olisi hyvä olla mitattu tarkkavaaituksella. On ollut kiehtovaa hyödyntää Maanmittauslaitoksen rapistuvaa korkeuskiintopistejärjestelmää mittauksissa, sillä käytännössä olemme nähneet jopa eri vaaitusjonojen keskinäiset erot. Vastaan on tullut myös selkeitä painovoima-anomalioita, jolloin kaikki satelliittimittauksin toteutetut ja geoidimallein korjatut aineistot ovat samassa korossa, mutta painovoima hyädyntävä tarkkavaaitus onkin eri tasolla. Kyseisissä tapauksissa virhe ei ollut vaaituksessa vaan geoidikorjausmallissa. Oikealla korkeusarvolla on merkitystä, sillä vesi virtaa painovoiman eli vaaituksen mukaan.

Kuvassa laserkeilattuna monikulmiopisteellä sijaitseva mittauksessa käytetty GNSS-tukiasema.

Vastaa