Avainsana-arkisto: Riegl VZ-1000

Historian havinaa Siilinjärvellä

Viikolla toimitimme RIEGL VZ-1000 -maalaserkeilaimen Siilinjärven apatiittikaivokselle ja koulutimme kaivosmittaajia skannerin käyttäjiksi. Kaivoksilla koulutus tapahtuu aina hieman poikkeavissa olosuhteissa turvajärjestelyjen ollessa tiukat, mutta tälläkin kertaa pääsimme kurkkaamaan Suomen suurimman avolouhoksen toimintaan. Kaivoksesta voit lukea lisää täältä.

Riegl VZ-1000 -skannerin koulutus käynnissä.

Riegl VZ-1000 -skannerin koulutus käynnissä.

Kilpailullisista syistä emme normaalisti julkista asiakkaitamme, mutta tällä kertaa käyntiin liittyi monia muistoja – poiketaan siis säännöistä. Heinosen Hannu on nimittäin pitkän työuransa aikana käynyt Siilijärvellä lukuisia kertoja toimittamassa maanmittauslaitteita, jopa kaikkein ensimmäisen Wildin vaaituskojeen ja teodoliitin kaivoksen syntymän aikoihin 70-luvun puolivälissä. Tällöin Outokumpu Oy:n Outokummun kaivokselta Kemiralle töihin siirtynyt kaivosmittaaja Jussi Okulov toimi hankkijana. Vaaituskojetta esiteltiin Siilinjärvellä, jossa nykyistä louhosta ei oltu edes aloitettu.

Laitteet, laitemerkit, mittaajat ja jopa kaivoksen omistajat ovat vuosien aikana vaihtuneet ja saimme iloksemme vilkaista arkistossa olevia, käytöstä jo pois jääneitä mittauslaitteita. Niiden perusteella voi todeta, että Siilinjärvellä on kautta vuosikymmenten käytetty aikakautensa laadukkaimpia tuotteita. Esimerkkinä mainittakoon Wild TC1-takymetri, joka oli varustettu GRE1-tallentimelle. 70-luvun lopussa tämä kokonaisuus maksoi yli 220 000 markkaa ja se oli lähes tuplasti kallliimpi kuin upouusi kaksio Helsingin Kalliossa.

Wild TC1

Wild TC1

Maailman ensimmäisen elektronisen takymetrin kehitti saksalainen Zeiss 1960-luvulla ja 1970-luvulla takymetrikauppa lähti käyntiin Suomessa myös muiden laitevalmistajien julkaistessa omia takymetrejään. Tuolloin maanmittausalan johtavat merkit Suomessa olivat Wild, Zeiss ja Kern. Ruotsalaisen Geodimeterin takymetri esiteltiin myös 70-luvulla ja japanilainen Sokkia nousi ensimmäisenä maihin Euroopassa juuri Suomessa 1972. Suurimpina maahantuojina toimivat A. Ilmonen Oy, Lindell Oy ja Wulff Oy.

Tuolla samaisella 1970-luvulla Johannes Riegl patentoi ensimmäiset keksintönsä, jätti Wienin teknillisen yliopiston professuurin ja perusti yhtiön Ala-Itavallan Horniin. Nykyään Riegl Laser Measurements Systems on maailman johtavia ja innovatiivisimpia laserkeilainvalmistajia, mistä näimme hyvän osoituksen syyskuussa Intergeo-messuilla. Siellä esiteltiin suositun VZ-400 -maalaserskannerin  kiinalainen kopio – kiinalaiset osoittavat perinteisesti kunnioitusta tekijälle kopioimalla tuotteen ja nykymaailmassa kopiointi aloitetaan hyviksi havaituista/suosituista tuotteista 😉

Maailman muuttuessa kiihtyvää tahtia on ilo huomata pysyvyyttä muutoksien keskellä.

RIEGL pakkasissa

Viime aikojen pakkasista huolimatta RIEGLin skannerit pyörivät myös ulkotöissä. Asiakkaamme Kari Uotila, Muuritutkimus Ky, kävi juuri mittaamassa Rauman vanhan rauniokirkon ja pääsi samantien uutisiin. Kari Uotila yhdistää työssään yrittäjän työn ja tieteellisen tutkimuksen eli hänellä on erikoistietämystä kulttuurishistoriallisten kohteiden dokumentoinnissa.

Linkki Ylen uutiseen tästä.

Klikkaamalla kuvaa näet uutisten video-osuuden (alkaa 5 min kohdalta; lähetys nähtävissä seuraavat 30 päivää).

kari_uotila

Skannerien käytön koulutus

Yhdysvalloista tulee kuvaa skannerien käyttökoulutuksesta USGS:n ja RIEGL USAn malliin. USGS on valtion tieteellinen tutkimuskeskus, joka tekee karttoja, tutkii geologiaa, maankäyttöä, maanjärjestyksiä, ilmastonmuutosta jne., eli sen toiminta-aloissa yhdistyvät muun muassa meidän Geodeettisen laitoksemme, Geologisen tutkimuskeskuksen, Maanmittauslaitoksen ja SYKEn toimintoja.

riegl_vz_1000

USGS on hankkinut RIEGLin VZ-1000 laserskannerin, joka toimitettiin heille joulukuussa. Nelipäiväisen kouluksen aikana pitää tietysti käydä tekemässä käytännön mittauksia. Tällä kertaa on menty mittaamaan Kaifornian rannikkoa – näyttää houkuttelevalta Suomen talvesta tarkasteltuna 🙂 Vaikka USGS:n tutkijoilla on paljon skannauskokemusta jo entisestään, niin koulutuksessa on lähdetty liiikkeelle perusteellisesta uuden oppimisen ajatuksesta. Samoin toimivat muuten useimmat suomalaisetkin asiakkaamme, joiden kanssa olemme samalla laitteella mitanneet muun muassa jokien penkkoja, tunneleita ja rakennuksia.

Riegl V-sarja: kalibroidun amplitudin ja pulssin keskihajonnan merkitys aineiston laadulle

Rieglin skannereissa esitetään suhteellisen reflektanssin arvo, joka on etäisyyskorjattu ja kalibroitu amplitudiarvo. Käytännössä reflektanssiarvolla voidaan luokitella pisteitä niiden heijastuvuuden mukaan ja etäisyydestä riippumatta eli esimerkiksi valkoisen paperin heijastuvuus on 0 dB 1 m ja 50 m etäisyydellä skannerista. Riegl on kalibroinut pulssin amplitudin sensorin koko dynaamiselta alueelta, joten kalibroitu arvo voidaan laskea kaikille laitteen mittaamille ”raaka-amplitudiarvoille”.

Pulssin keskihajonta voidaan tulkita etäisyysmittauksen sisäisen tarkkuuden mittariksi eli se kuvaa kuinka hyvin toistuvissa mittauksissa saadaan yhtäpitävät arvot.  Pistepilven laatua voidaan parantaa pienentämällä keskihajontaa esimerkiksi poistamalla pisteet, joiden keskihajonta-arvo on suuri. Valittu raja-arvo riippuu mittauksen tarkoituksta ja kohteen olosuhteista. Riegl ei muuten käytä tyypillistä gaussilaista erotusta (Gaussian decomposition) monipistemittauksen analysoinnissa, vaan jokaista kohteesta saapuvaa signaalia verrataan koko sensorin dynaamiselta alueelta ennalta mitattuihin pulsseihin. Näin systemaattiset virheet voidaan eliminoida kokonaan.

Huonon keskihajonta-arvon omaavien pisteiden poistamista voi hyödyntää erityisesti väärien reunapisteiden poistamisessa. Esimerkiksi putken ja seinän väliin mitatut haamupisteet voi pääosin suodattaa pois. Alla olevassa kuvassa näkyy lähellä seinää sijaitseva puupenkki, josta reunapisteiden suihku jatkuu koko matkan puureunan ja seinän välillä.

Punaisilla pisteillä on suuri keskihajonta ja ne voi suodattaa pois.

Rieglin monipistetekniikan avulla aineiston tarkkuutta voidaan parantaa merkittävästi ja korkean keskihajonnan pisteitä voidaan poistaa automaattisesti suodattamalla. Lisätietoja: Martin Pfennigbauer and Andreas Ullrich, Improving quality of laser scanning data acquisition through calibrated amplitude and pulse deviation measurement, Proc. SPIE 7684, 76841F (2010), DOI:10.1117/12.849641