Avainsana-arkisto: pistepilvet

Topconin lennokkijärjestelmät ja ContextCapture-ohjelmisto

Miehittämättömät lennokit (Unmanned Aerial Vehicle, UAV) ja lennokkijärjestelmät (UAS) ovat kovassa huudossa eri sovellusalueilla, myös kartoitustyössä. Topconin Falcon 8 -oktokopterilla sekä kiinteäsiipisellä Sirius Pro -lennokilla saa halutun kohteen valokuvattua tarkasti ja kattavasti.

Lennokin lisäksi tarvitaan kuitenkin myös edistynyt ohjelmisto, jotta kuvattu aineisto saadaan kolmioitua fotogrammetrisesti ja siitä muodostettua vaikkapa tiheä luokiteltu pistepilvi, tarkka digitaalinen korkeus- (DEM) tai pintamalli (DTM), muu 3D-malli tai georeferoitu ortomosaiikki. Mallilta voidaan mitata niin koordinaatteja, etäisyyksiä, pinta-aloja kuin tilavuuksiakin, ottaa poikkileikkauksia ja tehdä analyysejä päätöksenteon pohjaksi.

Topcon julkaisi yhteistyösopimuksen ohjelmistotalo Bentleyn kanssa viime lokakuussa, ja nyt se tarjoaa em. lennokkijärjestelmiensä tuottaman aineiston käsittelyyn Bentleyn ContextCapture -ohjelmistoa. Sillä yksityiskohtaisten pistepilvien, 3D-mallien ja ortokuvien muodostaminen valokuva-aineistosta onnistuu käden käänteessä. ContextCapture on myös integroitavissa esimerkiksi CAD-suunnittelun, paikkatiedon, rakennustekniikan ja maanmittauksen työnkulkuihin ja se tukee yleisimpiä tiedostoformaatteja.

Alla esimerkkivideo ContextCapturella muodostetusta 3D-mallista…

…ja tässä Bentleyn ContextCapture-sivulta toinen esimerkkiaineisto selaimessa tarkasteltavaksi. Navigointi aineistossa onnistuu hiirellä, kokeile myös vaihto- tai ctrl-näppäin pohjassa ja hiiren rullalla. Oikean yläkulman valikosta löytyy myös yksinkertainen mittaustyökalu – monipuolisemmat sitten ContextCapturessa tai käyttämässäsi 3D-työasemaohjelmistossa.

Toinen edustuksessamme oleva ohjelmisto kuvausaineiston käsittelyyn on Agisoft Photogrammetric Kit for Topcon, joka tunnetaan maailmalla laajasti myös Agisoft Photoscan Professional:ina.

Lisätietoa niin lennokkijärjestelmistä kuin ohjelmistoistakin saat meiltä geocenterläisiltä.

Riegl VZ-400i -koeajo

Saimme jokin aika sitten oman demokappaleemme Rieglin uudesta VZ-400i -skannerista ja kokeilemaanhan sitä piti heti päästä. Demokohteeksi valitsimme Herttoniemen teollisuusalueella sijaitsevan Helsingin Energian muuntoaseman, joka vaikutti sopivan haasteelliselta pylväineen, johtimineen ja muine rakenteineen. Matkaan aurinkoisena, mutta tuulisena loppusyksyn päivänä lähtivät Jarkko ja Vellu.


Muuntoaseman alue Google Street View:ssä.

Saavuimme paikalle perjantai-iltapäivänä noin klo 13:n maissa ja ensimmäiseksi tutustuimme kohteeseen kiertämällä alue jalan. Muuntoasema on ympäröity kolmen metrin korkuisella aidalla, mikä tarjosi mahdollisuuden selvittää, millaisen aineiston saamme aikaiseksi aidan läpi (ja toki myös yli) skannatessa. Alueen yhtä sivua reunusti myös entinen autoliikkeen aidattu ja lukittu, nyttemmin käyttämätön parkkipaikka, jonka jalankulkuportti oli kuitenkin lukitsematta. Kahden aidan läpi ei siis tarvitsisi sentään skannata. Toinen sivu saataisiin skannattua autoliikkeen katolta asiakaspaikoituksesta alaviistoon, kolmas Itäväylän rampin pientareelta ja viimeinen ruusupuskien ja niityn keskeltä. Vaihtelevaa maastoa oli siis luvassa.


Skannauksen asemapisteet ja kiertojärjestys kartalla

Haimme kaluston autosta ja siirryimme ensimmäiselle asemapisteelle aidatulle parkkipaikalle, ”häkkiin”. Kiinnitimme skannerin kolmijalkaan, kytkimme virran, loimme uuden projektin ja käynnistimme skannauksen. Noin 30 sekunnin päästä siirsimme kaluston uuteen paikkaan ja klikkasimme kerran kosketusnäyttöä – näin yksinkertaisesti se käy normaalitapauksessa. Skannasimme häkissä vielä viisi muuta asemapistettä, jotta saimme muuntoaseman skannattua hieman eri suunnista. Seuraavaksi olisi vuorossa siirtyminen autoliikkeen katolle.
Sitten tulikin mutka matkaan – parkkipaikkahäkin ovi oli lukossa. Olimme kulkeneet siitä läpi jo kolmesti ja sulkeneet oven aina perässämme ongelmitta, mutta nyt jotain oli tapahtunut. Joko ohikulkija oli tehnyt meille käytännön pilan, tai ovi oli viallisuuttaan lukittunut vasta nyt, mene ja tiedä. Yhtä kaikki olimme vankina kallisarvoisen upouuden skannerin kanssa. Jarkko kiipesi aidan yli ja kiersi neljä lähiliikettä selvittäen, löytyisikö jostain parkkipaikan vuokralainen, vuokraisäntä tai muu taho, jolta avaimet löytyisivät. Vellu taas jäi pitämään seuraa kalustolle. Lopulta saimmekin puhelimen päähän kiinteistöpäällikön, joka kuitenkin oli parhaillaan Pariisissa. Toiset avaimet olisivat mahdollisesti löytyneet Vantaalta, mutta kello alkoi olla jo sen verran, että katsoimme parhaaksi yrittää saada skanneri ulos lukkojen takaa omin voimin.

Kaamea totuus paljastuu: olemme jääneet lukkojen taakse!

Kaamea totuus paljastuu: olemme jääneet lukkojen taakse!

Mietimme skannerin pakkaamista jykevään kuljetuslaukkuunsa ja nostamista aidan yli. Vaikka painoa on parisenkymmentä kiloa ja aidalla korkeutta se kolmisen metriä, kahdella miehellä tämän luulisi onnistuvan. Parkkipaikan aidasta löytyi kuitenkin rako, josta saimme skannerin ujutettua läpi. Autosta haimme viltin pehmusteeksi maahan, jotta kallisarvoinen laite ei vaurioidu. Pääsimme siis jatkamaan työtä, ylimääräistä aikaa tähän tuhraantui kolme varttia.

Muuntoasema autoliikkeen katolta tarkasteltuna.

Muuntoasema autoliikkeen katolta tarkasteltuna.

Loput skannaukset suunnitelluilta asemapisteiltä saatiin vietyä läpi ripeästi. Yhteensä 23 aseman skannaamiseen kului aikaa yhteensä tunti ja 45 minuuttia, josta voi siis vähentää 45 minuuttia lukittuneen kulkuportin kanssa.

Toimistolla kopioimme aineiston skannerista työasemalle ja toimme Rieglin RiSOLVE-ohjelmistoon. Pistepilvien rekisteröinti ja hienosäätö onnistui automaattisilla algoritmeillä erinomaisesti, ohessa kuva. Aineistosta onnistuu mainiosti esimerkiksi tarkka mittaaminen ja se voidaan edelleen luokitella ja mallintaa esimerkiksi suunnittelutyön pohjaksi.

Ote muuntoaseman pistepilven keskeltä. Eri värit kuvaavat eri asemapisteiltä, eli eri suunnista tehtyjä skannauksia.

Ote muuntoaseman pistepilven keskeltä. Eri värit kuvaavat eri asemapisteiltä, eli eri suunnista tehtyjä skannauksia.

Lopuksi vielä koostevideo koko työnkulusta. Noin tunti maastotöihin ja toinen mokoma toimistolla, ja ruudulla oli rekisteröity pistepilvi valmiina mittauksiin, inventointiin tai muuten suunnittelun pohjaksi:

 

Kiinnostuitko? Ota yhteyttä, niin keskustellaan, miten Riegl VZ-400i voisi auttaa Sinua työssäsi.

LAS validator

Uusimmassa Geoinformatics (lokakuu 2013) lehdessä esitellään Martin Isenburg ja hänen rapidlasso GmbH -yhtiönsä tähänastinen tarina. Martinin kehittämät työkalut ovat tuttuja monella ilmalaserkeilausaineistojen käsittelijöille, sillä ne ovat käytettävissä pieniin aineistoihin ilmaiseksi. Osa ohjelmista on täysin ilmaisia. Taustat tähän ratkaisuun löydät Martinin haastattelusta.

Ohjelmien takana on hurjaa laskentavoimaa, johon monet täysin kaupalliset ohjelmat eivät pysty. Lisäksi niitä kehitetään hyvin läheisessä yhteistyössä käyttäjien kanssa ja osaavien käyttäjien toivotaan myös osallistuvan koodaamiseen. Tutkimus- ja kehityspuolella nämä ovat luonnollisesti hyödyllisiä mahdollisuuksia.

Nyt syksyn aikana rapidlasso on julkaissut työkalupakin avoimen lähdekoodin QGIS-paikkatieto-ohjelmaan ja tuorein ohjelma on LAS validator. Tämän ohjelman avulla käyttäjät voivat tarkistaa LAS-tiedostojen (versiot 1.1 – 1.4) oikeellisuuden standardiin nähden, koska eri ohjelmistoissa esiintyy silloin tällöin ongelmia.

Martin kiertää jatkuvasti ympäri maailmaa kurssittamassa ohjelmien käyttöä ja pistepilviaineistojen käsittelyä. Pitäisikö meidän kutsua hänet myös Suomeen, jos tarpeeksi innokkaita käyttäjiä löytyy?

Pilvipalvelut ja IPR:ät

Hiljan Kiinan reissulla tuli tutustuttua maan suuriin pilvilaskentasuunnitelmiin. Kiinan toinen pilvilaakso, Cloud Valley, sijaitsee Pekingissä Zhongguancunin Zparkissa. Pilvipalveluteollisuuden rahoitus on turvattu sadoilla miljoonilla uusimmassa viisivuotissuunnitelmassa ja tarkoitus on luonnollisesti kasvaa johtavaksi maaksi alalla tavoitteena biljoonien (10 potenssiin 12) dollarien liikevaihdot. Ei ole oikeastaan epäillystään siitä, etteikö Kiinan suunnitelma toteutuisi, sillä jo nyt maassa on määrällisesti eniten internetin käyttäjiä. Hankkeen toteuttajia ovat muun muassa tuhannet USA:ssa ja Euroopassa opiskelleet lahjakkaat IT-alan tekijät, joista rahallisesti menestynein lienee Baidun perustaja Robin Li.

cloud valley

Vielä muutama vuosi sitten olin itsekin vaikuttunut pilvipalveluiden vaikutuksesta kaikkeen laskentaan ja nythän elämme jo keskellä Googlen, Amazonin, Facebookin, yms. pilvipohjaisia palveluita. Myös käyttäjille maksulliset hyötysovellukset ovat siirtyneet tai siirtymäisillään pilveen, josta olisi valtava etu Big Datan kuten pistepilvienkin laskennassa. Mutta ainakaan lupaus kasvavasta tietoturvasta ei ole toteutunut, sillä suuretkin palveluntarjoajat ilmoittavat jatkuvasti tietomurroista.

Kovin huolestuttavalta vaikuttaa myös lainsäädännön puuttuminen alalta, erityisesti kun on kyse aineettoman omaisuuden omistusoikeudesta (IPR). Aihepiiri on kyllä EU:n lainsäätäjien kiirelistalla, mutta ihan lähiaikoina valtioiden välisiä sopimuksia tuskin saadaan aikaan. Kyberrikollisuutta koskevassa EU-raportissa päähuolenaiheena ei pidetä varsinaista rikollisuutta, vaan pilvilaskennassa mahdollisesti tapahtuvaa identiteetin ja datan, siis aineettoman omaisuuden menettämistä. Globaalin taloustilanteen ollessa kireä ohjelmiston käyttösopimukset (EULA) alkavatkin olla jo hurjaa luettavaa: esimerkiksi tunnettu suunnitteluohjelmien valmistaja ilmoittaa pilvilaskentaohjelmansa käyttöoikeussopimuksessa käyttäjien luovuttavan sisältönsä käyttöoikeuden heille. Koska yhtiön pääjohtaja on ilmoittanut kaikkien ohjelmiensa muuttuvan tulevaisuudessa pilvipohjaisiksi, tätä ominaisuutta ei kohta voi edes kiertää muuten kuin vaihtamalla ohjelmiston tarjoajaa, jos se edes on mahdollista.

Ohjelmalisenssien puolella Microsoft puolestaan ilmoitti uuden Office 2013-lisenssi olevan sidottu tietokoneeseen, josta sitä ei voi siirtää muihin tietokoneisiin. Näin ollen me Euroopassa voimme sitten myydä käytetyn Office 2013-ohjelman ainoastaan myymällä myös sen sisältävän tietokoneen. Mielenkiintoista.

Mutta palataan vielä noihin aineistoihin, joita voisivat olla vaikka skannatut pistepilvet silloista ja ja rakennuksista tai taiteilijoiden ja arkkitehtien luovan työn tulokset. Tämänhetkisessä tilanteessa ratkaiseva tekijä lainsäädännön kannalta vaikuttaa olevan se, missä maassa pilvipalveluntarjoajan palvelimet sijaitsevat, sillä se voi ratkaista minkä maan lainsäädäntöä sovelletaan kiistatilanteissa. Tosin myös ohjelmistovalmistajan kotimaalla on merkitystä. Mutta kuinkas moni tämän tekstin lukijoista haluaisi siis varastoida aineistonsa kiinalaiselle palvelimelle, jossa aineetonta omaisuutta koskeva lainsäädäntö on muuten ihan hyvä? Ainoa ongelma Kiinassa on lakien käytännön sovellus. Entäpä sitten USA? Siellä liittovaltion viranomaiset voivat päästä käsiksi kaikkeen USA:n lainsäädännön alaiseen dataan muutamankin lakipykälän kuten Patriot Actin avulla. Ja sama pätee ilmeisesti useassa Euroopan maassa, vaikka toisaalta meillä on tiukat tietosuojalait. Pitäisikö huolestua? No ainakin sen takia, että kokonaistilanne on varsin epäselvä. Lakimiehillä riittää töitä.

Pitääkö aineistojen omistusoikeuksien menetyksestä edes huolestua? Pilvipalvelujen tarjojat puolustautuvat sanomalla, ettei ohjelmien kunnollinen toimiminen ole edes mahdollista jollei heille anna oikeuksia aineistojen käyttöön. Toisaalta, ollaanko kansainvälisestikin herkkiä kohteita kuten ydinvoimaloiden pohjakaavoja sitten valmiita jakelemaan kenellä vaan, kaikenlaiseen ennaltamäärittelemättömään käyttöön? Entäpä sitten tuotteiden arvoketju, jos teknisiä ja taiteellisia töitä jaetaan ilman korvauksia tekijöille? Ammattilaispuolella on kysymys rahasta eikä parista hassusta lomakuvasta.

Toisaalta, emme pysty näköjään muutenkaan pitämään kiinni tekijän/omistusoikeuksistamme, kuten arkkitehti Zaha Hadidin tapaus osoittaa. Tähtiarkkitehdin vasta valmisteilla oleva suurhanke Galaxy SOHO Pekingissa on jo kopioitu Chongqingiin, jossa sijaitseva kopio on kaiken lisäksi valmistumassa ennen Pekingin projektia. Samaan aikaan kiinalaiset ovat kaikessa hiljaisuudessa kopioineet sievän, itävaltalaisen Hallstattin pikkukylän, joka on sattumoisin myös maailmanperintökohde. Pahat kielet kertovat muuten kuviin perustuvassa mallinnuksessa tapahtuneen pienen virheen eli kiinalais-Hallstatt olisi peilikuva oikeasta esikuvastaan. Se ei poista kylän asukkaiden mielipahaa kopioinnista, jolle sinänsä ei löydy minkäänlaista estoa.

Tämä kirjoitus on rönsyillyt pilvilaskentapalveluista aineettoman omaisuuden hallintaan tarkoituksena kehoittaa myös skannausaineistojen haltijoita olemaan varovaisia. Kryptatkaa aineistonne edes pienen harmin aikaansaamiseksi ja ”Hey, let’s be careful out there”.

Addendum 1.12.2013: Pilvipalvelujen tietoturva on käytännössä olematon, jos Mikko Hyppöseen on uskomista. Jopa standardoimisviranomaiset toimivat yhteistyössä viranomaisten kanssa niin, että luotettavia salauskeinoja ei ole käytettäessä Yhdysvaltalaisia palveluita. Katso Hyppösen TED Talk.