Avainsana-arkisto: ilmalaserkeilaus

Rieglin kinemaattiset prosessointiohjelmat uudistuivat

Riegl järjesti hiljan virtuaalipäivän, jonka pääteemoja oli ilma-, drone- ja mobiililaserskannaukseen eli kinemaattisten mittausten käsittelyohjelmien uudistus. Kinemaattinen on sanana johdettu kreikan kielen liikkumista tarkoittavasta sanasta ”kinein”. Näitä mittauksia tehdään siis liikkuvalta alustalta. Vastaavasti mittalaitteen seistessä paikallaan tehtyjä mittauksia nimitetään staattisiksi johdettuna kreikan kielen sanasta ”statikós”. Yksi sanan myöhemmistä merkityksistä viittaa liikkumattomuuteen.

Rieglin liikkuvasti mitattuja aineistoja kerätään Riegl RiAcquire-ohjelmalla. Ohjelmaan voidaan määritellä kaikki mittausjärjestelmän osat ja linkittää ne yhteen niin, että varsinaisen mittauksen aikana käyttäjä voi rauhassa oikealla hetkellä yhdellä klikkauksella käynnistää kaikki laitteet, tallentaa aineistot ja tiedonkeruun lopussa sammuttaa ne. Työn aikana voidaan seurata kaikkien mittausanturien toimintaa ja tarkkailla GNSS-tilannetta ohjelman antaessa käyttäjälle hälytyksen häiriötilanteissa. Samanlainen työskentelytapa sopii niin lentokoneeseen kuin maanteillä liikkuvaan autoon. RiAcquiressa ei tapahtunut merkittäviä muutoksia uudistuksen yhteydessä.

Mittausaineistojen varsinainen prosessointi tehdään Riegl RiProcess-ohjelmalla. Sen rakenne on modulaarinen ja uudistuksessa keskityttiin eri modulien yhdistämiseen selkeämmäksi kokonaisuudeksi. Prosessikaavion uuden kokonaisuuden toiminnasta näet sivultamme.

Vanhat modulit on nyt yhdistetty RiUNITE-ohjelmaksi. Sen sisällä lasketaan täyden aallonmuodon skannerien kaiut pisteiksi, ratkotaan etäisyydenmittauksen ambiguiteetit eli oikea mittausvyöhyke, muunnetaan pisteet skannerin koordinaatistosta haluttuihin koordinaatistojärjestelmiin ja järjestetään valtavat pistepilvet tehokkaasti. Tähän viimeiseen tehtävään liittyen kinemaattiset pistepilvet tallennetaan nyt Rieglin omaan tietokantaformaattiin RDB2, joka on jo käytössä staattisten skannerien puolella. Jatkokäyttöä ajatellen pistepilvet voi siis viedä ulos ohjelmasta standardoituihin tiedostomuotoihin kuten LAS, mutta aineiston voi myös lukea muihin ohjelmaan suoraan RDB2-tietokannasta RiVLIB-kirjaston avulla.

Vanhat modulit eivät kuitenkaan ole pelkästään yhdistetty uudeksi, vaan niiden toimintoja on tehostettu ja parannettu entisestään. Parannukset koskevat käsittelynopeutta, mutta esimerkiksi myös päällekkäisten aineistojen keskinäinen yhteensovittaminen eli mätsäys on tehostunut. Rieglillä mätsäys ei näet ole pelkästään mekaanista geometrioiden yhteensovittamista, vaan monimutkainen yhdistelmä GNSS-IMU-liikeradan, pistepilvien keskinäisen geometrian ja reflektanssiarvojen analyysiä. Lähtökohtana kannattaa muistaa, että satelliittimittauksiin perustuva reaaliaikainen paikannus harvoin tuo aineistoja täsmälleen samaan sijaintiin, vaan tyypillinen ratkaisu sisältää eroja. Jälkilaskennalla erot pienenevät ja tasoitetaan lopulta pois.

Uudistusten myötä myös ohjelman lisensointia on muutettu. Laitteen sarjanumeroon kytketty lisenssi toimii nyt ilman erillista USB-porttiin kytkettyä lukkoa. Samassa verkossa työskentelevät käyttäjät voivat puolestaan käyttää yhteisiä kelluvia lisensseja. Uutuutena on nyt esitelty pieniin droneihin (miniVUX) liittyvät lisenssit.

Käyttäjillä, joilla on voimassa olevan ylläpitosopimus, on mahdollista päivittää uudet ohjelmaversiot suoraan omaan käyttöönsä. Sarjanumeroon kytketyn lisenssin voi pyytää käyttöönsä firmwaren päivityksellä.

Olemme pyörittäneet uusia ohjelmaversioita jo joulukuussa alkaneesta betatestauksesta alkaen. Tulokset nopeutta myöten ovat omissa projekteissamme parantuneet ja suosittelemme käyttöönottoa.

Mikä laserskanneri sopii sinun tarpeisiisi?

Riegl on juuri julkaissut aineistosivullaan näytteet laserskanneriensa VQ-480II ja VZ-2000i aineistoista. Molemmat aineistot on luokiteltu. Ilmasta mitattu kaupunkiaineisto on luokiteltu Riegl RiProcess -ohjelman uudella luokittelusuodattimella ja maasta mitattu kallioleikkaus on puolestaan analysoitu geologisiin käyttätarkoituksiin Riegl RiScan Pro -ohjelman LIS-GeoTEC -liitännäistyökalulla.

Helikopteriasennuksiin soveltuvalla VQ-480II-skannerilla tuotetaan tyypillisesti tiheitä pistepilviä ja aineistossa näkyy pikkukaupungin keskusta. Luokittelussa näkyvät maanpinta, kasvillisuus, katot ja seinät.

Tyypillisesti isoissa kaivoksissa ja avolouhoksissa käytetyn VZ-2000i -laserskannerin aineistossa näkyy luokiteltu kallioseinämä. Kiven lohkeamisuuntien analyysi kertoo geologeille miten kallio käyttäytyy sitä räjäytettäessa, mutta siitä huolimatta aika ajoin sattuu myös yllätyksiä. VZ-2000i -laserskanneri mittaa peräti 2,5 km etäisyyteen.

Aineistosivun alimmaisena esitellään myös asiakkaan projekti, joka on mitattu Australian Kengurusaarella metsäpalon aikaan. Projektissa on eri päivinä mittattuja aineistoja, joten metsäpalojen etenemistä voi seurata. Pistepilvi on tuotettu Riegl LMS-680i -ilmalaserskannerilla, joka on jo poistunut tuotannosta, mutta edelleenkin ahkerassa käytössä eri puolilla maailmaa.

Rieglillä on tuotannossa kaiken kaikkiaan runsaat kolmekymmentä erilaista skanneria tai skannausjärjestelmää. Näistä on siis varaa valita laite ilmaan, maahan, mobiilimittauksiin yms. ja osaava käyttäjä käyttää laitteitaan monipuolisesti erityyppisiin mittauksiin. Ole yhteydessä niin kerromme mielellämme lisää!

Rieglin skanneriuutuudet 03/2021

Talven loppumisen kunniaksi, siis ainakin Keski-Euroopassa, Riegl on julkaissut kaksi laserskanneriuutuutta piristämään markkinoita. Kyseessä ovat mobiililaserskannausjärjestelmä RIEGL VMY-2 ja ilmalaserskannausjärjestelmä RIEGL VQ-780 II-S.

Mobiiliskannausjärjestelmä RIEGL VMY-2 koostuu kahdesta RIEGL miniVUX-3UAV -skannerista tutussa ristikkäisessä muodostelmassa. Näin aseteltuina mitattava kohde saadaan mitattua mahdollisimman kattavasti pienellä ajomäärällä. Yhden skannerin järjestelmillä työskenteleminen aiheuttaa aina lisää ajamista kahden skannerin järjestelmiin verrattuna.

Uutta järjestelmää kuvataan taloudellisemmaksi vaihtoehdoksi mobiililaserskannaukseen, silloin kuin tarkkuusvaatimuksista voidaan hiukan tinkiä. Mobiililaserskannauksen parasta laatua sekä suurempaa tuotantotehokkuuta tarjoaa edelleenkin VUX-skannerein varustettu RIEGL VMX-2HA.

Tyypilliseen Rieglin tapaan uusi laittesto tarjoaa myös monipuolisia kytkentämahdollisuuksia esimerkiksi kameroiden suhteen. Järjestelmään voi halutessaan kytkeä esim. Ladybug360-kameran tai 4 kappaletta muita kameravaihtoehtoja kuten esimerkiksi lämpökamera.

Koska laitteisto on saatu muotoiltua varsin littanaan muotoon, niin saranarakenteen ansiosta se on nyt mahdollista pakata pienemään kuljetuslaatikkoon pidempiä reissua ajatellen. Enemmän kuvia laitteen esitteessä. Pienempi koko tarkoittaa myös vähemmän painoa – järjestelmä painaa vain 14 kg.

Kevään toinen uutuus on siis ilmalaserskanneri RIEGL VQ-780 II-S. Kyseessä on Rieglin tehokkain yhden skannerin laite, joka sopii isojen alueiden kartoituksiin lentokoneella tai tarvittaessa suurempaa pistetiheyttä sen voi laittaa helikopterin kyytiin. Tarkasteltaessa muutoksia Riegl VQ-780 II -skanneriin, huomaamme mittauksen olevan mahdollista entistä korkeammalla pistetiheyden säilyessä ennallaan.

Myös prosessointikyky on kasvanut entisestään, sillä nyt ilmassa voi olla samanaikaisesti jopa 45 pulssia (MTA).

Molemmat uutuuslaitteet perustuvat Rieglin tunnettuun aallonmuodon analysointi -tekniikkaan, joka mahdollistaa hyvän mittaustarkkuuden, kalibroidun reflektanssiarvon sekä monia muita lisäominaisuuksia jokaiselle pistepilven pisteelle.

Kiinnostaako sinua Rieglin laitteistojen aineistot? Kysy meiltä esittelyä tai tutki aineistoja Rieglin aineistogalleriassa. Et tarvitse erillisiä ohjelmia, vaan aineistot aukeavat nettiselaimessasi.

Viron Maanmittauslaitoksen ilmalaserkeilain uutisissa

Riegl on juuri julkaissut kansainvälisen levitykseen paljon kuvia sisältävän esittelyn Viron Maanmittauslaitoksen eli Maa-ametin ilmalaserkeilaustoiminnasta. Maa-amet on asiakkaamme ja näiden vuosien aikana on ollut ilo nähdä miten he ovat ottaneet uuden mittauskaluston käyttöönsä. Hankintakilpailuun osallistuivat aikoinaan kaikki maailman ilmalaserkeilainvalmistajat suoraan tai maahantuojiensa kautta ja kolmivaiheisen prosessin voittajaksi selviytyi tarjouksemme Riegl VQ-1560i -skannausjärjestelmästä.

Kalustohankinta tarkoittaa aina myös henkilöstön koulutusta ja järjestelmien muokkaamista muutoksiin. Tällöin henkilöstön sitoutuminen ratkaisee paljon hankinnan onnistumisessa. Virossa oli näin maahantuojanakin hienoa seurata sitä intoa ja paneutumista, jolla asioita lähdettiin hoitamaan kaupan ratkettua. Itse kilpailutuskin ole kokemuksena hieno, sillä sen aikana yksityiskohdista keskusteltiin aidosti ja syvällisesti. Kyseessä oli dialogi, ei monologi.

Viro on nyt skannattu kokonaan uudella kalustolla ja seuraava kierros alkaa tänä vuonna. Kuten aina, aineiston tiheys riippuu halutuista parametreistä kuten lentokorkeudesta ja on siten kustannustekijä. Kaupunkeja ja muita erikoiskohteita on kuitenkin mitattu muita alueita tiheämmin, jolloin aineistojen käyttömahdollisuudet lisääntyvät.

Kuvassa esimerkkinä kaupunkialueiden tiheämpien aineistojen mallinnusmahdollisuuksia.

Muihin kuviin ja käyttötapoihin voi tutustua Rieglin blogissa tai vielä laajemmin Viron aineistoportaalissa.

Viron laserkeilausaineisto on vapaasti ladattavissa osoitteesta https://geoportaal.maaamet.ee/eng/Maps-and-Data/Elevation-data/Download-Elevation-Data-p664.html

Aineistosta mallinnettuja lopputuotteita voi puolestaan ladata X-GIS2-portaalista https://xgis.maaamet.ee/xgis2/page/link/ZZGBJgTo

https://www.maaamet.ee/enhttps://geoportaal.maaamet.ee/eng/

Lentävä mittauslaboratorio

Itävaltalainen Airborne Technologies esittelee tuoreella videollaan uutta asiakkaalle toimitettavaa ”lentävää laboratoriota”. Kyseessä on Eurocopter AS350 helikopterin pohjalle rakennettu voimalinjojen ja kaasuputkien mittaukseen tarkoitettu järjestelmä, jossa on integroituna peräti kahdeksan erilaista mittausanturia. Etupuolella näemme heti Riegl VUX-laserskannerin koteloituna ja toisella puolella useamman kameran kokonaisuuden gimbaalikiinnityksellä. Myös helikopterin takaosassa on muutama kamera. Kameroita luetellaan olevan infrapunakameroita muutamalla aallonpituudella, UV, hyperspektri, HD elokuvakamera sekä dokumentointikamera.

Kaikki nämä laitteet on integroitu fyysisesti yhteen niin, että mittaustyön aikana tarvitaan vain yksi operaattori ohjaamaan järjestelmää. Voimalinjojen lähellä lentäminen on vaarallista työtä, joten lentäjä keskittyy vain lentämiseen. Videon jälkipuolella esitellään operaattorin työasema lukuisine monitoroineen.

Tällaisten mittausjärjestelmien integrointi on monien alojen ammattitaitoa vaativaa työtä ja siksi varsin harvojen tekijöiden hallussa. Ilmailulainsäädäntö vaatii sertifioimaan kaikki tyyppikoneisiin tehtävät muutokset – tässä kolme runkoon kiinnitettyä ulkoista osaa – mikä on myös kallista ja aikaa vievää puuhaa.

Nähdäänkö tällainen helikopteri käytössä Suomessa? Vain jos tulokset ovat niin hyödyllisiä, että kilpailutuksessa vaaditaan tällaista mittausjärjestelmää. Meillä kilpailutuksissa on loppujen lopuksi lähes aina perimmäisenä vaatimuksena halpa hinta, joten markkinoille ei saada uusinta uutta tai muutakaan erikoista.

Schiebel Suomessa

Itävaltalainen miehittämätön pienoishelikopteri Schiebel nähdään jälleen Suomessa Rajavartiolaitoksen tehtävissä. Kyseessä on EU:n meriturvallisuuviraston laitteisto, joka kiertää eri maista toiseen kysynnän mukaan. Videossa Schiebel nähdään Kroatian vesillä.

Schiebel on pitkän linjan kehitystyön tulos ja se oli jo valmis tuote nykyisen dronebuumiaikakauden alkaessa. Alunalkaen kehittäjän mielessä oli miinanraivaus kaukokartoituksella, sillä työ on vaarallista ja hidasta. Valitettavasti maailmalla riittää edelleen isoja raivaamattomia alueita. Myöhemmin Schiebelin tyyppivarustukseen on kuulunut iso kamera.

Schiebelin kehitystä on mielenkiintoista seurata, sillä se on niitä harvoja miehittämättömia ilma-aluksia, jotka voivat myös kantaa varsin raskaan laserskannerin. Rieglin skannereita on luonnollisesti integroitu tähän alustaan. Myös toimintasäde on pitkä eli lastista riippuen jopa 200 km. Itsestäänselvästi tällä kantokyvyllä laite on suunnattu etäohjaukseen näkökentän ulkopuolella (BVLOS). Näin ollen myös laserskannausprojektit voivat olla pinta-alaltaan varsin suuria.

Tällä kaikella on tietysti hintansa eli Schiebelit maksavat useamman miljoonan euroa. Käyttäjä saa tähän hintaan muun muassa kaksi runkoa, joista toinen käytetään ajan myötä varaosina. Lentäjien koulutus on perusteellinen eikä siitä livetä. Kyseessä on ilmailulainsäännön mukaan valmistettu ilma-alus, jonka lentäjät tarvitset tyyppikoulutuksen.

Lue lisää Rajavartiolaitoksen käyttöön tulevasta Schiebelistä:

https://www.lentoposti.fi/uutiset/rajavartiolaitos_sai_raja_ja_meriturvallisuusteht_viin_miehitt_m_tt_m_n_schiebel_s_100_helikopterin

Schebelin tiedote: https://www.uasvision.com/2020/07/07/schiebel-camcopter-s-100-to-perform-coast-guard-services-in-finland/

Riegl on voimalinjaskannausten ykkösvalinta

Fingrid otsikoi, että Suomen kantaverkon linjat ilmakuvataan tänä kesänä. Työn suorittava yhtiö, puolalainen MGGP Aero kertoo tiedotteessaan, että verkko kuvataan ja laserskannataan kuten nykypäivänä on tapana. Monasti samassa yhteydessä tehdään vielä hyperspektrikamerakuvaus. Uutisointien pieni ristiriita on, että mittaustyön käytännössä suorittava helikopteriyhtiö on Fingridin mukaan on suomalainen Heliwest kun taas MGGP Aeron mukaan puolalainen saman yritysryhmän Vimap ja suomalainen Heliwest.

Puolalaisen Vimapin mittaushelikopteri nähdään MGGP Aeron mukaan Suomen taivailla tänä kesänä. Valkoisessa laatikossa helikopterin alla on integroituna voimalinjojen kuvaukseen tarvittava mittauskalusto laserskannereineen.

No joka tapauksessa MGGP Aero kertoo heillä olevan kuusi kappaletta Riegl LMS-680i ilmalaserskanneria. Kyseinen skanneri on noin vuonna 2010 julkaistu Rieglin menestystuote, joka viime vuosina on korvattu uudemmilla ja tehokkaammilla skannereilla. Mutta LMS-680i on edelleenkin kelpo laite mittaukseen ja kunnon työjuhta. Teollisilla laserskannereilla on pitkä käyttöikä ja käytännössä ne kannattaa korvata vasta kun vanhat laitteet jäävät hitaampina uusien jalkoihin. Nopeus on näet tärkeä kustannustekijä kuten tässäkin tapauksessa, jos kesän aikana aiotaan kartoittaa peräti 12 000 km sähkölinjoja.

Ilmalaserskannerimaailma on aina ollut vain muutaman laitevalmistajan kenttä, sillä loppujen lopuksi laitetarve ei ole mitään volyymiliiketoimintaa. Kilpailijoiden selkeä heikkeneminen viimeisen kymmenen vuoden aikana on jättänyt itävaltalaiselle Rieglille selkeän etusijan markkinoilla. Koska meillä ei ole sisäpiiritietoa, niin voimme vain arvella mihin kilpailijoiden innovaatiokyky loppui.

Yksi tilanteen keikuttaja lienee kymmenisen vuotta sitten alkanut dronehyökyaalto, jonka edelleenkin markkinoidaan syrjäyttävän miehitetyt ilma-alukset. Jollain aikatähtäimellä ajatus voi pitää paikkansa, mutta vielä ei ole niiden aika isojen pinta-alojen mittaustyössä. Kustannukset ovat siihen aivan liian korkeat kun huomioidaan kauanko työn suorittamiseen kuluu aikaa. Riegl on vastannut joka tapauksessa myös dronetarpeeseen luomalla sarjalla pikkuskannereita tavalla, johon sen perinteiset kilpailjat eivät ole vielä kyenneet. Haastajat ovat syntyneet lähinnä autolidarien kehittäjien käsissä, koska samoja skannereita yritetään myös käyttää muillakin aloilla. Näiden laitteiden hyvä puoli on halpuus, mutta varsinaiset mittausominaisuudet eivät vielä tyydytä mittausalan ammattilaisia. Useimmat uudet autolidarit eivät tähän mennessä ole ominaisuuksiltaan tyydyttäneet myöskään autonvalmistajia.

Toinen kilpailutilanteeseen vaikuttava tekijä voisi olla valmistajien liiketoimintamalli. Samoja kouluja käyneet ekonomistit eivät ymmärrä pienten volyymien erikoisvälinekauppaa, vaan kuvittelevat ilmeisesti toimivansa samassa sarjassa isojen teknologiayhtiöiden kuten Applen sarjassa. Tällaisia ajatuksia tulee ainakin esille jutellessa maailmalla näiden ihmisten kanssa. Monasti itse mittauksesta ja käytännön työstä ei myöskään tiedetä yhtään mitään, mikä on varsin harmillista. Suurissa massatuotantoajatuksissa ei sinänsä ole mitään vikaa, mutta noin realistisesti kannattaisi miettiä, onko maailmalla niin paljon maksavia käyttäjiä tuotteille. Autolidarmaailmassa niitä tällä hetkellä tuntuu riittävän, mutta vain alle 100 dollarin kappalehintaan. Iso ja tehokas ilmalaserskannausjärjestelmä maksaa helposti yli miljoonan ja hyvän lentokoneenkin saa jo 100 000 eurolla.

Visiolle siitä, että tuhannet halvat pikkudronet kartoittavat tulevaisuudessa taivaalla on viime vuosina ilmestynyt myös vastakkainen kehityskulku. Siinä jatketaan perinteisiä polkuja kehittämällä laitteita, joilla voi mitata aina vaan korkeammalta isompia aloja kerrallaan. Mitä suurempia pinta-aloja saadaan mitattua nopeammin, sitä edullisemmaksi neliökilometrikustannus näin muodostuu lentämisen ollessa yksi kustannustekijä. Halpoja mittauslaitteita odottelevien ei kuitenkaan ole syytä innostua tästä visiosta, sillä nämä uudet, kehitteillä olevat järjestelmät ovat laitekustannukseltaan vieläkin kalliimpia kuin nykyiset järeät ilmalaserskannerit. Käytännön työn tekeminen jää siis entistä harvemman tahon käsiin. Käytännössä tulevaisuudessakin tarvitaan sekä järeitä että keveitä järjestelmiä, sillä kansalliset kartoitukset eivät tyypillisesti pysty tarjoamaan tarpeeksi ajankohtaista lähtötietoa kaikkiin projekteihin.

Rieglin virtuaalinen konferenssi

Tiistaina 24.3.2020 Riegl Laser Measurements Systems järjesti maratoonivirtuaalikonferenssin – kestoltaan 8 tuntia. Tällä he korvasivat omalta osaltaan peruutettua International Lidar Mapping Forum -tapahtumaa, joka olisi järjestetty 23-25.3. Washingtonissa.

Virtuaalitapahtuma oli hop on, hop off -tyylinen, joten kuulijat saattoivat kuunnella haluamansa aihepiirit päivän mittaan. Rieglin laaja valikoima erilaisia laserskannereita (lidar) on varsin hengästyttävä ja laitteilla on hyvinkin erilaisia käyttöympäristöjä, joten koko repertuaaria on vaikea hallita.

Päivän ohjelmassa käytiin läpi maalaserskannerit ohjelmistoineen, UAV/drone-skannerit, mobiiliskannerit ja ilmalaserskannerit ohjelmistoineen. Suuria tuotejulkaisuja ei tehty, koska Riegl on yleensä keskittänyt nämä uutiset syksyyn. Ohjelmistoissa esiteltiin pienia uutuuksia.

Tämän lisäksi esiteltiin Riegl USAn uuden Floridan huoltokeskuksen/pääkonttorin rakennusprojektin edistymistä ja yhtiön henkilökuntaa Pohjois- ja Etelä-Amerikassa. Uusin aluekonttori on juuri perustettu Kaliforniaan, josta tuetaan länsirannikon jälleenmyyjiä ja asiakkaita. Kun arvata sopii, niin Floridan pääkonttorin rakennustöitä skannataan taajaan sekä Rieglin että rakennusyhtiön taholta. Muun muassa valutöiden toteumaa verrataan jatkuvasti toteutunutta suunnitelmaan ja muutama virhe olikin jo havaittu. Kun poikkeamat havaitaan nopeasti, niin korjausten tekeminen on vielä edullista työn jatkuessa jouhevasti. Samalla kaikki rakennusprosessin vaiheet saadaan dokumentoitua tarkkaan.

Päivän kohokohta oli esitelmä, jonka Rieglin tekninen johtaja Andreas Ullrich oli aikonut pitää ILMFissä. Se käsitteli UAV-skannerien tuottamaa pistejakaumaa ja on siinä mielessä jatkoa Ullrichin vastaaville esityksille ilmalaserskannereista. Esitys on nimeltään ”Unique Scanning Scheme for High-Precision UAV LiDAR Acquisition”.

Teknisesti erilaisia skannausmekanismeja on olemassa useita ja jokainen niistä tuottaa kyseiselle tekniikalle tyypillisen mittauspisteiden verkoston kohteessa. Kuviot esitetään yleensä tasaisilla pinnoilla, jotta niitä on helpompi ymmärtää. Käytönnössä pisteet jakautuvat kohteen pinnalle sen muodon mukaan ja lopputulos riippuu myös lentolinjoista. Kyseessä on siis kunnon ongelmakenttä!

Ilmasta mitattaessa kohde on tyypillisesti maasto ja rakennettu ympäristö. Rakennetussa ympäristössä rakennukset ja esimerkiksi voimalinjat ovat mittauskohteina kooltaan ja muodoltaan varsina erilaisia, joten lopputulokset erilaisilla skannereilla skannattuna saattavat helposti olla varsin erinäköisiä. Onko tällä merkitystä? Pistepilven mallintamisessa kyllä kuten näkyy alla olevasta olevasta Ullrichin esittelemästä kuvasta vuodelta 2013. UAV-skannerien esitystä ei ole vielä julkaistu, joten näytämme niiden eroja myöhemmin.

Autoon kehitettävien lidarien puolella skannerien keskinäinen vertailu on tässä vaiheessa vielä vaikeampaa kuin perinteisten laitevamistajien osalta, kuten Paul McManahon selittää tuoreessa SPIEn artikkelissa:

”It’s a wild west right now,” says McManamon. ”You can’t compare between one [lidar] and the other. And no one tells you the performance. They won’t tell you how it works, and they won’t tell you the performance.”

Tietoa ei anneta kilpailullisista syistä. Suomesta käsin saattaa tosin olla vaikea ymmärtää, kuinka kova yritysten välinen kilpailu alalla on ja miksi teknisiä tietoja ei jaella avoimesti. Tyydytään tässä kertomaan miten kävi Google Waymon entiselle insinöörille, jota syytettiin teknisen tiedon varastamisesta uuden yhtiön piikkiin. Hän on nyt konkurssissa. Rieglin tuotteista tiedämme kopioidun ainakin maalaserkeilaimen ja RiCopter -dronen.

Riegl VQ-1560 II käy kaupaksi

Riegl Laser Measurements Systems tiedottaa innostuneena kahden ilmalaserskannerin kaupasta. Ostaja on USAn suurin yksityinen geospatiaalisten aineistojen tuottaja Quantum Spatial, joka on hankkii siis peräti kaksi uutta VQ-1560 II ilmalaserkeilainta.

Riegl VQ-1560 II on Rieglin syksyllä 2019 esittelemä tehokas kahden laserin lentokoneeseen asennettava mittausjärjestelmä, jolla ilmasta tehtävä keilaus on entistä nopeampaa.

Quantum Spatial on pääomasijoittajien ja mittausalan veteraanien muutama vuosi sitten muodostama yhtiö, jossa siis yhdistettiin useampi alan yritys suuremmaksi toimijaksi.

Yhtiöllä on jo ennestään useampia Rieglin skannereita pääosin lentokoneisiin ja droneihin asennettuna. Tapasimme yhtiön edustajia Floridan käyttäjätapaamisessa, jossa he pyörivät myös kovasti pienen vihreän laserin VQ-840 ympärillä. Kalustoa näyttää olevan tarpeeksi isoihonkin projekteihin.

Trumpin kaudella USAssa on tapahtunut kaikenlaista, mutta infrarakentaminen on selkeästi piristynyt. Tulevissa vaaleissa Trump lupaa jatkossakin paljon rahaa infran korjaamiseen ja vastaehdokkaista demokraattien Pete Buttygieg ehdottaa vaaliohjelmassaan myös 1 biljoonan USD rahoitusta infran korjaamiseksi ja uudistamiseksi. Meno on hieman erilaista kuin meillä.

Laserkeilausaineistojen artefaktit

Ilmalaserkeilaus arkeologien työkaluna on päässyt taas lehteen – nyt ovat vuorossa ahkerat suomalaiset ammattilaiset ja harrastajat.

Eräs asia tässä jutussa herättää kuitenkin kiusallista huomiota – viittaus aineiston prosessoinnissa syntyneisiin ilmiöihin eli toiselta nimeltä aineiston artefakteihin. Erinäisistä syistä aineistoissa esiintyvät artefaktit ovat ilmiöitä, joita esiintyy eri puolilla maailmalla arkistoiduissa aineistoissa. Jos laadunvalvonta pelaa, niin näitä kiusallisia artefakteja ei esiinny käyttäjiä hämäämassä.

Kuinka yleisiä nämä ilmiöt sitten ovat? Valitettavasti niin yleisiä, että arkeologit käyttivät jopa EU-projektissa aikaa ja rahaa kehittääkseen ohjelmistotyökaluja, joilla näitä virheitä etsitään ja poistetaan visualisoinneista. Tämän lisäksi aiheesta kirjoitetaan tieteellsiä artikkeleita.

Kehityskulku on surkuhupaisa kun ajattelee, että aineiston prosessoinnissa tapahtuvaa virhettä ei saisi edes päästä syntymään ja jos se syntyy, niin loogisinta olisi tietysti prosessoida aineisto uudestaan. Mutta tämä vaihtoehto ei ole edes arkistodatan käyttäjien vaihto-ehto, sillä puuttuvien ohjelmistojen lisäksi uudelleen prosessointin tarvittaisiin erityisesti trajektori. Sitä ei arkistoida.

Tilanne on varsin analoginen sairauden hoidon kanssa siinä tapauksessa, että hoidetaan vain oiretta, ei sairauden varsinaista syytä.

Näin ollen voi vain korostaa, kuinka tärkeää on kouluttaa aineiston hankinnan ja prosessoinnin osaavia ammattilaisia. Aineistojen virheet aiheuttavat monenlaisia kustannuksia, mutta myös käsittämättömiä tutkimussuuntauksia aloilla, joilla on jo lähtökohtaisesti hyvin vähän rahaa käytössään.

Skanneri aallonpituuden mukaan

Laserskannerin valitsemisessa voi olla erilaisia valintaperusteita ja yksi niistä on laserin aallonpituus. Tällainen kysymys on erityisen tärkeä jos mittauskohteena on luonto kuten metsät ja viljelysmaat. Saadaanko kohde siis mitattua optimaalisen hyvin kyseisellä aallonpituudella.

Itävaltalainen RIEGL Laser Measurements Systems esitteli viime syksynä kaksi noin kymmenen kiloa painavaa laserskanneria, VQ-480 II ja VQ-580 II. Näiden ulkomuodoltaan lähes identtisten skannerien suurin ero on juuri tuo edella mainittu aallonpituus, ensimmäisellä 1550 nm ja jälkimmäisellä 1064 nm.

RIEGL kertoo VQ-580 II:n mittaavan paremmin lunta ja jäätä ja näin ollen se on optimaalinen niiden mittaukseen. Jäätikköjä ja lumen paksuuttaa mitataan nykyään kovasti ilmastontutkimukseen liittyvissä tutkimuksissa ja seurannassa.

Käytännön valinnan kannalta suurin merkittävä tekijä lienee kuitenkin silmäturvallisuus, joka on helpompi saavuttaa VQ-480 II:n aallonpituudella. Jos mitattavat kohteet ovat siis lähinnä metsää ja harvemmin asuttuja seutuja, niin VQ-580 II on hyvä valinta mittauslaitteeksi. 1064 nm aallonpituudella skanneri mittaa itse asiassa hiukan pidemmälle kuin 1550 nm. Jos mittauskohteet ovat pääosin kaupunkimaisia kohteita tai tiheästi asuttuja, niin käytännön työn suunnittelu on helpompaa silmäturvallisella VQ-480II -skannerilla.

Lisää tietoa skannerien toiminnasta saat katsomalla uuden esittelyvideon alla.

1998 – 2018. 20 vuotta operatiivista ilmalaserkeilausta Suomessa

Ennen kuin vuosi vaihtuu ja suuntaamme katseet taas tulevaan, niin tehdäänpä pieni katsaus ajassa taaksepäin. 20 vuotta sitten Suomessa koettiin sellainen disruptiivinen muutos, jollaista poliitikot ja erilaiset visionäärit koko ajan haikailevat. Koska muutoksen aikaansaanutta organisaatiota eli Tielaitosta ei enää sellaisenaan ole, niin muistellaanpa hieman mitä tapahtui.

Valtatie 1:n uusi linjaus välille Lohja-Suomusjärvi oli päätetty rakentaa ja aikataulu oli tavanomaisen tiukka. Maastomalli piti luonnollisesti mitata suunnittelua varten ja silloinen Tielaitos ryhtyi toimeen heti päätöksen tultua. Kentällä hyöri 30 mittausryhmää, mutta työ sujui hitaasti. Paikan päällä todettiin maaston olevan todellakin niin hankalaa jyrkkine kallioseinämineen, tiheine pusikoineen ja suoalueineen, että mittausryhmät olisi pitänyt tuplata aikataulussa pysymiseen.

Mittausryhminen tuplaamisen sijaan saatiin lupa ja kunnollinen rahoitus T&K-projektiin ilmalaserkeilauksen kehittämiseksi infrasuunnittelun tarpeisiin. Itse mittaustekniikka oli tuohon aikaan pääosin vielä tutkimuksellisella tasolla ja globaalisti kaupallisessa käytössä olevat laitteistot pystyi laskemaan kymmenella sormella. Kunnollisia ohjelmistoja aineistojen käsittelyyn ei ollut.

Tielaitoksen konsultointiyksikössä tuolloin toiminut nykyinen kouluttajamme ja projektien vetäjämme DI Tauno Suominen oli käynyt Ruotsissa tutustumassa Saab Survey AB:n kehittämään TopEye-laitteistoon ja teknologiaan vuonna 1997 ja syksyllä 1998 tehtiin Tielaitoksen ensimmäinen keilaus Lohja-Suomusjärvi osuudella. Iso osa työstä jouduttiin uusimaan keväällä 1999, koska ensimmäisellä kerralla lentolinjat suunniteltiin perinteisen ilmakuvauksen opein. Oppimisläksynä oli, että uudet teknologiat vaativat koko prosessin uudelleen suunnittelun kun niistä halutaan hyötyä kunnolla.

Tauno on kirjoittanut jo aikoinaan useita artikkeleita, joissa kuvataan alkuaikojen tapahtumia. Jos aihepiiri kiinnostaa laajemmin, niin Valtatie 1:n tapahtumia kuvataan tässä Maankäytön artikkelissa ja Kerava-Lahti oikoradan rakentaminen mittauksen kannalta kerrotaan täällä.

Tauno allekirjoittaa vielä edelleenkin kirjoittamansa lukuunottamatta ilmakuvia sisältävien hybridiaineistojen tarvetta. Moderneilla keilaimilla tuotettu tiheä pistipilviaineisto ei tarvitse kuva-aineistoja rinnalleen tulkintaa ja mallinnusta varten ja mahdolliset ortokuvat voi tehdä suoraan pistepilvistä. Kustannuksellisesti kyseessä on suuri säästö menneeseen verrattuna, sillä ilmakuvaus tehdään useimmiten erillisillä lennoilla ja sääikkuna onnistuneeseen kuvaukseen on huomattavasti kapeampi kuin laserkeilauksessa.

Mainittakoon vielä tämän saman tuotekehitysprojektin aikaansaama TerraSolid Oy:n pistepilviaineistojen ohjelmistokehitys, jolla yhtiö onkin onnistuneesti valloittanut maailmaa. Tekniikan kehityksen varhaisessa vaiheessa suoraan tarpeeseen toteutettu ohjelmistokehitys
yhdessä asiakkaan kanssa antoi TerraSolidille avainaseman myös globaaleilla markkinoilla.

Uusi VUX-240 UAV/helikopteriskanneri

Rieglin juhlavuoden laiteuutuuksista mielenkiintoisin on uusi miehittämättömiin ja miehitettyihin ilma-aluksiin soveltuva VUX-240 skanneri. Kaikki edelliset VUX-sarjan skannerit säilyvät edelleen tuotannossa, mutta niiden rinnalla VUX-240 julkaistu uutuus on suunnattu erityisesti linjamaisiin mittauksiin kuten sähkölinjoihin. Nopeana skannerina se soveltuu myös eri tyyppisiin topografisiin mittauksiin tai vaikkapa metsien kartoitukseen.

Uutuusskannerin mittausala on 75° kohtisuoraan lentolinjaan nähden ja sen mittausnopeus on huikea 1,8 MHz eli 1 500 000 pistettä/s. Skannerin mittaustekniikka on Rieglin ainutlaatuinen pulssimittaus aallonmuodon reaaliaikaisella analyysilla ja monipistemittauksella. Profiileja eli keskinään yhdensuuntaisia linjoja saadaan mitattua 400 sekunnissa. Nopeus on siis tuplaantunut 1LR ja 1UAV -skannereihin nähden skannerin painon säilyessä lähes samana.

Huima nopeus sallii mittausalustan liikkuvan entistä nopeammin pistevälin säilyessa hyvänä.

Myös etäisyydenmittaus on kaksinkertaistunut 1LR-skanneriin nähden, mikä sallii korkeamman lentokorkeuden aina 1 400 m (AGL) asti. Esimerkiksi lennettäessä 250 m korkeudessa 60 solmun nopeudella saavutetaan 120 pistettä/m2 pistetiheys ja vastaavasti lennettäessä 610 metrin korkeudella 60 solmun nopeudella, niin pistetiheys on tyypillisesti 9 pistettä/m2. Lisää esimerkkeja lentokorkeuden ja nopeuden vaikutuksesta pistetiheyteen voi tutkia laitteen esitteestä.

Suosittelemme skannerin hankintaa valmiiksi integroituna pakettina (VUX-SYS) GNSS/IMU-järjestelmän kanssa, jolloin kokonaispaino on 4,5 kg. Samalla järjestelmään voidaan myös integroida max. 4 kappaletta kameroita samanaikaiseen valokuvaukseen. Mikään ei luonnollisestikaan estä esim. lämpökameran tai hyperspektraaliakameran integrointia skanneriin, kunhan valitut laitteet tukevat mittausnopeutta. Järjestelmän keräämät aineistot voi tallentaa laitteen sisäiselle 240 GBitin SSD-kiintolevylle.

Nyt kun UAS/RPAS-skannaus eli miehittämättömästä ilma-aluksesta tehtävä skannaus on lähtenyt maailmalla kunnolla liikkeelle, niin tuloksen näkee Rieglin kasvavassa laitevalikoimassa. Intergeo-messuilla esillä olleet lennokit olivat pääosin isoja laitteita, joilla on paljon kantokykyä. Silloin kun lastina oli skanneri, niin merkkinä oli pääosin Riegl. Sama lopputulos nähtiin jopa markkinajohtaja DJI:n osastolla. Muutos viime vuoteen oli merkittävä, sillä silloin kyydissä oli vielä paljon Velodynen skannereita. Kokeillut niillä on nyt selkeästi tehty ilman että mittauksellisesti olisi saatu aikaan merkittäviä tuloksia.

RIEGL miniVUX DJI:n osastolla. Kuvan näköistä integrointia emme suosittele – DJI:llakin on näköjään oppimista sensorien integroinnista.

Uusi VUX-240-skanneri tulee ulos tuotannosta Q2/2019.

Hollannin rautateiden laserskannaus

Tuoreen GIM-lehden julkaisun mukaan hollantilaiset ovat tänä vuonna skannanneet rautateitä oikein urakalla – 7000 km. Mittauksen perusteella arvioidaan muun muassa korjattavia kohtia ja kasvillisuuden raivausta eli peruskunnossapitoa.

Mittauskalustona näkyy käytetyn Rieglin VUX-1-laserskannereita (2 kpl) ja järkevästi helikopteria, jolla on mitattu 190 m korkeudelta. VUX-skannerit sopivat miehittämättiin tai miehitettyihin mittausalustoihin, mutta tämän hetken kustannustasolla isot mittaukset ovat edullisempia helikopterilla tai lentokoneella tehtynä.

Seuraavaksi sitten kiinnostaa, onko mittauksia tehty myös mobiilisti rataa pitkin, sillä kaikki yksityiskohdat eivät näy ilmasta mitattuna. Palaamme asiaan lisätietoja saatuamme.

Ilmalaserkeilausta Rieglin tapaan

RIEGL USA järjesti viikolla webinaarin, jossa käsiteltiin Rieglin raskaimman sarjan ilmaskannauskalustoa. Esittelyssä olivat VQ-780i, VQ-880-G/GH ja VQ-1560i-DW tai oikeastaan kaikki 1560-sarjan skannerit.

Kyseessä ovat siis lentokoneeseen tai helikopteriin asennettavat laitteet, joilla tehdään isojen alojen kartoitusta joko alueittain tai lineaarisesti, kun kyseessä on esim. pitkä sähkölinja tai kaasuputki.

Ensimmäinen esiteltävä laite, VQ-780i, on tehokas yhden skannerin järjestelmä, joka mittaa nopeimmillaan 1 MHz:in pulssintoistotaajuudella. Webinaarissa näytettiin mielenkiintoisia asiakkaiden tilaamia integrointikokonaisuuksia, joissa oli esim. 2 kappaletta VQ-780i:tä yhdessä, mutta erityisen mielenkiintoinen on VQ-780i integroituna 8 viistoon ja ja yhden nadiiriin suunnatun kameran kanssa. Viistokamerat sijaitsivat ympyrän kehällä ja nadiirikamera niiden keskellä. Tällainen kokonaisuus on kuulemma vakuutusyhtiön käytössä.

Seuraavaksi esiteltiin topobatymetristä skanneria VQ-880, josta tänä vuonna esitellään päivitetty versio. Tällaisella laitteella skannataan samaan aikaan maan pintaa ja matalia vesistöjä. Infrapunakanavan maksimaalinen pulssintoistotaajuus on 900 kHz ja vihreän kanavan (laserin) 700 kHz. Uutta ovat myös 100 Megapixelin kamerat, jotka voivat olla RGB ja RGB-IR tai tietysti jokin käyttäjän oma vaihtoehto. Järjestelmää voidaan nyt käyttää myös joustavasti joko skannaukseen tai pelkkään kuvaukseen tai niiden yhdistelmänä, jolloin laitteelle saadaan lisää käyttömahdollisuuksia tarpeiden mukaan.

Viimeinen laite-esittely on 1560-sarja, jonka lähtölaukaus oli 2013 esitelty täyden aallonmuodon tallentava laserkeilain LMS-1560i. Sen rinnalle esiteltiin myöhemmin VQ-1560i ja viimeisimmäksi VQ-1560i-DW. Laitteiden mittaustekniikka perustuu luonnollisesti aallonmuodon analyysiin, mutta kahden jälkimmäisen kohdalla täyttä aallonmuotoa ei tarvitse tallentaa, jolloin aineistomäärä pysyy kohtuullisempana. 1560-sarjan laitteistoilla päästää hämmästyttäviin tuotantotehokkuuksiin kuten esimerkiksi 900 km2 tunnissa mitattaessa 2 pistettä/m2 tai 60 km2 tunnissa mitattaessa 60 pistettä/m2. Tiheään mitataan esimerkiksi juuri linjoja.

1560-sarjan mittausjärjestelmiä on tällä hetkellä tuotantokäytössä runsaat 50 kappaletta, mikä osoittaa järjestelmän olevan valtava menestys. Vain joitain vuosia sitten ilmalaserkeilaimia arveltiin olevan käytössä runsaat 200 kappaletta, joten tähän määrään suhteutettuna myyty määrä on käsittämätön. Käytännössä vanhoja ja hitaampia laitteita on korvattu uusilla laitteistoilla (kuten meidän kauppamme Viron Maanmittauslaitoksen kanssa) ja erityisesti Aasian markkinoille on ilmaantunut paljon uusia toimijoita. Rieglin kilpailijoiden tarjonta on puolestaan hiipunut eivätkä ne tällä hetkellä pysty tarjoamaan vastaavaa tuotantotehokkuutta. Aika on edelleenkin rahaa ja hitaammilla järjestelmillä tuotanto tulee kalliimmaksi.

Kaikki 1560-sarjan laitteet sisältävät 2 erillistä skanneria sijoitettuna mittaamaan ristiin niin, että kohteet saadaan mitattua sekä edestä että takaa. DW-vaihtoehdossa toinen skanneri on IR-taajuudella ja toinen vihreä niin, että taajuudet täydentävät toisiaan lisätiedon saamiseksi. Aineistosta voidaan laskea esimerkiksi GNDVI (Green Normalized Difference Vegetation Index), jolloin saadaan tietoa kasvillisuuden terveystilasta tai ravinteiden tarpeista.

Kaikkien Rieglin skannereideiden ydintekniikkaa ovat:

  • Multiple time around, MTA – jopa 22 pulssia ilmassa samanaikaisesti
  • täysi aallonmuoto, reaaliaikainen aallonmuoto ja älykäs aallonmuoto
  • kalibroidut intensiteetit (reflektanssi)
  • pyörivä monikulmiopeili – tasainen pistejakauma
  • ilmassa ja maassa liikkuvasti mitattaessa samat prosessointiohjelmat
  • UUTTA: ilmakehän häiriöiden poistamistekniikka (ACS teknologia) – puhtaammat pistepilvet

Kiinnostuitko Rieglistä? Tervetuloa lokakuussa Intergeo-messuille Frankfurtiin tutustumaan koko laitevalikoimaan mukaanlukien maa- ja mobiiliskannerit. Tänä vuonna siellä juhlitaan myös Rieglin 40-vuotisjuhlaa, jolloin paikalla on myös erityisen paljon tehtaan työntekijöitä ja pääset tutustumaan ihmisiin näitten laitteiden takana.

Esittelemme myös laitteistoja ja niiden aineistoja mielellämme toimistollamme Helsingin Kulosaaressa, joten tervetuloa myös meille!

Robottiautojen paikannus & kartoitus

Kuumana käyvä itseohjautuvien eli robottiautojen kehitys tuottaa mielenkiintoisia keskusteluita myös paikannuksen, navigoinnin ja kartoituksen aihepiireistä, joten pakkohan tätä kehitystä on seurata ja kirjoittaa siitä jälleen muutama sana.

Gizmodon tuoreessa artikkelissa nuijitaan ensin GPS – hieno tekniikkaa mutta aivan liian epätarkka robottiautojen paikannukseen nykymuodossaan. No, tämä tulee tekniikkaa tuntemattomille aina yhtä suurena yllätyksenä, joten siitä ei sen enempää.

Tämän jälkeen päästään pistepilvien pariin, sillä autojen tarvitsemia 3D-karttoja tuotetaan tyypillisesti joko kuvantamalla tai laserkeilaustekniikalla. Näitä karttoja tehdään etukäteen, mutta havaintoja tehdään myös reaaliaikaisesti autojen liikkuessa, jolloin huomataan muutokset sekä käytetään tietoa estämään törmäyksiä.

Laserkeilaamalla tuotettua pistepilviä ympäristöstä. Kuva: Nordic Geo Center Oy

Laserkeilaamalla tuotettua pistepilviä ympäristöstä. Kuva: Nordic Geo Center Oy

Kehittäjäpuolella on ymmärrettävästi useita koulukuntia – osa suosii laserkeilaimia osa tutkatekniikkaa, osa kameroita. Laserkeilainten puolesta puhuu tarkkuus ja luotettavuus, mutta ongelma on korkea hinta. Esimerkiksi Google-auton katolla komeileva Velodyne-keilain maksaa yli puolet koko auton kokonaishinnasta. Silloin on helppo ymmärtää, miksi auton tuotannon liiketoimintamalli on hieman hankala, sillä keilain ei ole edes Googlen omaa tuotantoa.

Kuvantamispuolen kannattajien suurin motiivi onkin kameroiden edullisuus. Niitä voi helposti asentaa autoihin useita kappaleita ja viimeisten vuosikymmenten nopea kehitys on tehnyt kuvista mittaamisesta myös nopeaa. Mutta esimerkiksi huono sää haittaa kameroiden toimintaa huomattavan paljon tehden niiden toiminnan epäluotettavammaksi. Toinen merkittävä haitta on tarkkuus – laserkeilaus on tyypillisesti tarkempaa.

Tätä samaa keskustelua mekin käymme työksemme ihan päivittäin, sillä myös muut mittausaineistojen käyttäjät ja tuottajat etsivät halpoja keinoa tuottaa aineistoja. Sopiva ratkaisu on määritettävä tehtävästä riippuen, mutta useimmiten haluttu tarkkuus on vaikea saavuttaa kuvantavilla tekniikoilla. Tarkat laserkeilaimet ovat edelleenkin kalliita ratkaisuja, mutta niiden selkeänä etuna on homogeenisen tarkka mittausaineisto koko kohteesta verrattuna kuvamittauksen tarkkuuden sisäiseen vaihteluun kuvan eri alueilla. Kehitys jatkuu eli jatkamme edullisen ja kartoitustarkkuisen laserkeilaimen odottelua.

Lähde: Gizmodo http://gizmodo.com/how-to-teach-an-autonomous-car-to-drive-1694725874

Metsien terveyskartoitusta

Unkarilaiset ja itävaltalaiset ovat nyt innostuneet tutkimaan Natura 2000 -aluieden habitaattien kuntoa ilmalaserkeilauksella kunnontarkastuksen automatisoinniksi. Käytännössä siis tutkitaan kasvillisuuden rakennetta ja tyyppejä, ja näiden perusteella määritellään alueen kunto.

Zinsky et al. 2015

Zinsky et al. 2015

 

Tutkijoiden mukaan he ovat päässeet 90% tarkkuuteen suhteessa maastossa tehtyihin havaintoihin, joten menetelmä vaikuttaa erittäin lupaavalta. Skannerina on käytetty jälleen Rieglin laitteistoja.

Ilmalaserskannauksen etu pelkästään kuvista tehtäviin mittauksiin on kasvillisuuden rakenteen mittaaminen samanaikaisesti maanpinnan mittaamisen kanssa. Kuvamittauksella ei voi mitata kasvillisuuden peittämää maanpintaa.

Lähteet:

Gizmodo: http://gizmodo.com/researchers-are-scanning-forests-with-lasers-to-monitor-1698784400

alkuperäinen artikkeli: Zlinszky et al. 2015. Mapping Natura 2000 Habitat Conservation Status in a Pannonic Salt Steppe with Airborne Laser Scanning. Remote Sens. 2015, 7, 2991-3019; doi:10.3390/rs70302991

 

Suitsutusta Rieglin ilmalaserkeilaimille

Uuden-Seelannin metsissä ollaan siirtymässä digitaaliseen monipistemittaukseen laitteiden päivittyessä uusiin sukupolviin. Konsulttiyritys Interpinen sivuilla käydään läpi uuden tekniikan tuomia hyötyjä vanhaan nähden, mutta samalla huomautetaan siirtymisen olevan hidas, sillä prosessit (puhumattakaan ohjelmista) on optimoitu vanhalle pohjalle. Näinhän se tyypillisesti on.

Juttuun pääset tästä linkistä.

Kannattaa muuten erityisesti kiinnittää huomiota kuvaesitykseen pistepilven spatiaalisesta jakautumisesta verratessa oskilloivaa ja pyörivää peiliä. Voiton kotiin vie kylläkin Rieglin LMS-Q1560 -skannerin pistejakauma, joka saavutetaan pyörivällä peilillä ja kahden laserin ristikkäisellä sijoituksella mobiiliskannereiden tyyliin.

Rieglin vahvuutta ilmalaserkeilainmarkkinoilla heijastaa myös se, että artikkelissa mainittu Trimble AX60 -ilmalaserkeilain sisältää itse asiassa Riegl LMS-Q780 keilaimen samoin kuin muutkin Trimblen ilmalaserskannerit.

Mutta kehitys ei lopu tähän vaan eteenpäin mennään koko ajan. Seuraavaksi jännitämme runsaan kuukauden päästä Hongkongissa julkaistavia uusia tuotteita; tervetuloa mukaan Rieglin käyttäjäpäiville 2015!

RIEGL-LIDAR2015

Jokien virtausmallinnus ilmalaserkeilausaineistosta

Tuoreimmassa AVN:n numerossa 1/2015 on kansikuva-artikkelina mielenkiintoinen tutkimus korkearesoluutioisen ilmalaserkeilainaineiston käyttämisestä jokien tulvimisen ja sedimenttiaineiston liikkumisen selvittelyssä. Aineisto on mitattu vuonna 2012 Riegl VQ-820-G topo-hydrograafisella skannerilla ja tutkimuskohteena on Etelä-Tirolissa sijaitseva Ahr-joki.

AVN__1_2015

Jokien virtausten ja topografian tutkiminen on tärkeää kartoittaessa alueiden tulvariskiä. Mitä korkearesoluutioisempi aineisto on käytettävissä, sitä luotettavampi mallinnuksen ja simulaation lopputulos yleensä on. Tällä hetkellä tyypillinen tapa toimia on käyttää ilmalaserkeilausaineistoja näkyvän maa-alueen kartoittamiseen ja yhdistää aineisto esimerkiksi maan pinnalla käsin mitattuihin profiileihin joen pohjasta. Tehokkaampi tapa mitata vesistöjen pohjia on käyttää kaikuluotainta, mutta matalikkojen kohdalla se ei ole mahdollista.

Hydrograafiset vihreän laserin veden alle mittaavat ilmalaserkeilaimet jakautuvat karkeasti kahteen luokkaan: perinteiset syvälle mutta harvaan mittaavat laitteet ja uudemmat matalalle, mutta tiheää pisteaineistoa mittaavat skannerit. Tässä tutkimuksessa mittausaineiston resoluutio on 20-40 pistettä/m2, myös joen pohjasta mitattuna ja joesta mitattiin 20 km pituinen alue.

Aineisto luokiteltiin ja kolmioitiin malliksi, jota käytettiin numeerisen virtausdynamiikan simulointiin (CFD). Lopuksi verrattiin perinteisin ja uusin menetelmin mitattujen aineistojen pohjalta laskettuja tuloksia keskenään. Tarkemman aineiston pohjalta laskettu simulaatio vastasi mittauspäivänä mitattua virtausta, kun taas karkeampi, perinteisin menetelmien profiileilla mitattu aineisto ei antanut samaa tulosta.

Uudet menetelmät eivät siis ole tässä tapauksessa vain nopeampia, vaan myös huomattavasti tarkempia. Voimme vain arvailla, mitä tehokkaammalla, viime vuonna julkaistulla RIEGL VQ-880-G saadaan aikaan.

Lähde: Baran, Ramona; Dobler, Wolfgang; Steinbacher, Frank; Aufleger, Markus (2014): Die hydraulische Modellierung von Wildbächen mit Hilfe hochaufgelöster hydrographischer LiDAR-Daten. AVN 1/2015.

Lisää samojen tekijöiden tutkimuksia löytyy esimerkiksi Insbruckin yliopiston sivuilta.

 

Ilmalaserskannaus, lennokit & huono sää

Heinäkuun 2014 alkupuolella järjestettiin jälleen kerran kansainvälinen poliisien fotogrammetrian ja laserkeilauksen työpaja Saksan Neussissa.

Tapaamisesta löytyy muutama paikallaolijoiden kuvaus netissä ja näissä huomio kiinnittyy luonnonvoimien vaikuttavuuteen. Neussin tapaamisessa on nimittäin jo perinteisesti lavastettu jonkintyyppinen onnettomuus ja sitten annettu laitevalmistajien ja softankehittäjien esittää parastaan tilanteen dokumentoimisessa poliisitutkinnan tarpeita varten. Menneinä vuosina esimerkiksi Rieglin skannerit ovat menestyneet erinomaisesti auto-onnettomuuksien ja räjähdysten sutjakassa jälkidokumentoinnissa.

Tänä vuonna poliisit lavastivat ajankohtaisesti maahan syöksyneen lentokoneen hajottamalla lentokoneen rungon ja sirottelemalla sen kappaleita sekä noin 30 nukkea yhden neliökilometrin alueelle vanhalla kaivosalueella.

Mitä sitten tapahtui? Suomen helteiden aikaan Saksassa satoi, joten suunniteltuna kenttätyöpäivänä suunnitelmat menivät uusiksi. Kuvauslennokit ja lentokoneet jäivät pääosin maahan, mutta maalaserskannereilla hommiin sentään päästiin.

Jälleen kerran siis tuli selvästi esille, miten vaikea meidän on toimia monissa todellisissa onnettomuustilanteissa, kun aurinko ei paistakaan ja tuuli puhisee navakasti. Yksi kysymys on jo onnettomuuspaikalle pääsy, jos tiet ovat poikki myrskyn takia. Jos onnettomuuspaikalle taas pääsee hyvin, niin sallivatko sääolosuhteet työvälineiden käytön, kuten Neussin tapauksessa jouduttiin toteamaan. Normaalissa kartoituksessakin on sään takia joskus varsin tiukkoja aikaikkunoita tai pitkiä odotusaikoja, mutta tilanteen aiheuttama stressi on luonnollisesti matalammalla tasolla.

Tilannekuvan luomiseen kehitetty pikkarainen Black Hornet Nano UAS

Tilannekuvan luomiseen kehitetty pikkarainen Black Hornet Nano UAS. Kuva Wikimedia.

Ei ole epäillystäkään siitä, etteivätkö nopeasti kehittyvä robotiikka ja automatiikka toimisi vaikeissa ympäristöissä vuosi vuodelta paremmin, mutta kaikkein toimivimmat ja luotettavimmat ratkaisut ovat tyypillisimmin ne kalleimmat. Tämä on selkeästi nähtävissä vaikkapa nyky-Ukrainassa, jonne OSCE on juuri pyytänyt tarjouksia lennon MH17 onnettomuuspaikan valvomiseksi lennokilla. Käytännössä työhön sotatoimialueella kelpaavat vain harvat ratkaisut kuten Schiebelin ja Saabin muutaman miljoonan maksavat UAS:ät. Näiden järjestelmien ominaisuuksia on vielä turha odottaa tuhansista kymmeniin tuhansiin maksavilta lennokeilta, joiden parissa valtaosa käyttäjistä puuhastelee.

PS. Googlen robottiautoakaan ei ole vielä testattu lumisilla teillä ja sadekin on sille vielä ongelma. Positiivisimpien robotti-ihmisten mielestä tämä on kuitenkin vain mitätön sivuseikka, eikä tällaisia asioita pidä nostaa keskusteluun. Kehittäjät kuten Sebastian Thrun käsittelevät ongelmakohtiakin aika avoimesti, joten keskustelu on kyllä sallittua.