Mobiiliskannausta RIEGLin staattisella VZ-600i laserskannerilla

Vastaa

Kun RIEGL Laser Measurement Systems esitteli uusimman maalaserskannerinsa tuotenimellä VZ-600i, niin siitä tuotiin esiin kolme pääkohtaa. RIEGL VZ-600i on

1) Staattinen maalaserskanneri, joka mittaa 0,5 m – 1000 m etäisyyksiä jalustalle sijoitettuna. Skannerin mittauksen tarkkuusarvot kerrotaan seuraavasti:

  • Etäisyysmittauksen tarkkuus 5 mm@100 m (1 sigma)
  • 3D-sijaintitarkkuus 3 mm@50 mm ja 5 mm@100 m (1 sigma)
  • Etäisyysmittauksen toisto tarkkuus 3 mm@100 m (1 sigma)

2) Teollisuusmittauksen soveltuva staattinen laserskanneri

  • Etäisyysmittauksen toistotarkkuus 1 mm@100 m (1 sigma)

3) Kinemaattinen eli mobiili laserskanneri

Isoisän sillan mittausta Mustikkamaalta Kalasataman suuntaan.

Laser – etäisyysmittaus ja kulmamittaus – toimii kinemaattisessa mittauksessa yhtä tarkasti kuin staattisessakin, mutta virhebudjettiin täytyy nyt lisätä muitakin tekijöitä. Pistepilven sijaintitarkkuus saadaan reaaliaikaisesta RTK-mittauksesta mutta lopputuloksen tarkkuuteen vaikuttaa myös esimerkiksi skannerin sisäinen IMU, mittausalusta ja laskenta-algoritmi, jossa hyödynnetään myös laserin mittaustarkkuutta.

Talvella aloimme esittelemään pikkuskanneria staattisten maalaserskannerien perinteisellä käyttötavalla eli jalustalta yksittäisiä asemia mitaten. VZ-600i:n edeltäjiä on voinut kaiken aikaa käyttää myös kinemaattisessa mittauksessa ja olemmekin myyneet muutamia tällaisia skannausjärjestelmiä RIEGL VMZ-nimikkeellä. Seuraavaksi vuorossa oli VZ-600i -skannerin käyttö kinemaattisena skannerina ja tarkempi perehtyminen sen ominaisuuksiin tässä käytössä.

Keväällä 2024 Riegl VZ-600i mittasi uuden raitiotielinjan 13 kinemaattisesti.

Raitiolinja 13 – kinemaattinen/mobiili/liikkuva laserskannaus

Muutaman pienen kokeilun jälkeen saimme tilaisuuden mitata avoimen tilan ulottuvuuden (ATU) Helsingin uusimmalla raitioväylällä 13. Tätä kirjoittaessa raideliikenne on jo koeajossa, mutta keväällä lumien sulaessa rakennustyö oli vielä kesken.

Raitiolinja 13 on noin 4,5 km pitkä ulottuen Nihdistä Pasilaan, joten se on ihan sopivan kokoinen projekti kinemaattiselle mittaukselle, jossa maksiminopeus on 10 km/h. Tällöin skanneri pyörii 3D-mittausmoodissa. Mittausta teimme siis noin 9 km eli koko linja kahteen suuntaan. Jos skannerilla mittaa 2D-profiileja, niin maksiminopeus on 15 km/h. Koska olemme RIEGL VMX-skannerien myötä tottuneet mittamaan liikenteen tahdissa kevyesti jopa 120 km/h nopeudella, niin edessä oli taas erilainen kokemus.

Mittaus tehtiin kahdessa osassa, koska linja jakautuu eri rakentajien kesken. Osuus Nihdistä Mäkelänkadulle mitattiin ensin ja skanneri asennettiin kiskoilla liikkuvaan mönkijään. Laadun varmistamiseksi mittasimme kiskot molempiin suuntiin ja ajo/skannaus yhteen suuntaan kesti 30 minuuttia.

Jälkimmäinen osuus käsitti sitten raitiotieosuuden Mäkelänkadulta Pasilaan ja tällä kertaa skanneri oli asennettu sähköauton katolle. Koko mittaus oli valmis noin 20 minuutissa eli supernopeasti. Pasilan osuus oli jo käytössä, joten turvallisuussyistä mittaus tehtiin tällä kertaa yöllä.

Molempien mittausten jälkeen aineisto prosessointiin RIEGL RiSCAN PRO-ohjelmassa, johon nyt nyt uuden skannerin myötä integroitu kinemaattiseen aineiston prosessointimoduuli. Näin vältytään ohjelman vaihtamiselta, sillä muut RIEGLin muiden kinemaattisten skannerien aineistot eli ilma-, drooni- ja maan pinnalla mittaavat 2D-skannausjärjestelmät, prosessoidaan RiPROCESS-ohjelmistossa. VZ-600i-laserskannerin 3D-aineisto on kuitenkin lähtökohtaisesti erilaista kuin muiden Rieglin kinemaattisen skannerien, joten prosessointiohjelmisto on vaatinut lisäkehitystä. Tästä kehittämistyöstä kerrotaan hieman enemmän tämän kirjoituksen lopussa.

RIEGL VZ-600i-laserskannerin kinemaattinen aineistoa näkyy alla olevassa kuvassa. Sen laatu on yllättänyt meidätkin positiivisesti, mutta kun trajektorilaskenta on saatu kuntoon, niin RIEGLin skannereiden tunnusomainen erinomainen laserteknologia näyttää vahvuutensa.

Tässä ATU-alueiden raitiotiemittauksessa aineiston suhteellinen tarkkuus oli etusijalla, sillä ATU-analyysissa selvitetään, osuuko raitiovaunun tielle mitään rakenteita tai vaikkapa kasvillisuutta. Kaarteissa täytyy huomioida radan kallistuminen ja myös raitiovaunun nopeudella on merkitystä ATU-alueen ulottuvuuksiin. Radan rakentamisen jäljiltä reitillä oli kuitenkin näkyvissä mittausperustan pisteitä, joista luotimme kiinteissä rakenteissa kuten rakennusten julkisivuissa ja kallioissa sijaitseviin pisteisiin. Sen sijaan sähkö- ja valaisinpylväissä sijaitsevat pisteet ovat ajan myötä epäluotettavia, koska nämä rakenteet liikkuvat monivuotisten projektien aikana.

Iloksemme huomasimme, että RTK-paikannettu aineisto istui mittausperustaan hyvin kiintopisteiden ollessa noin tuuman sisällä ja virheen ollessa saman suuntainen. Sisäisesti tarkempi aineisto olisi siis tarvittaessa helppo kalibroida vielä tarkemmin paikoilleen. ATU-alueiden tarkastelussa raitiovaunun profiilia varoalueineen kuljetetaan pistepilven läpi ja hyvää suhteellista tarkkuutta tarvitaan erityisesti pysäkkien kohdalla. Kiveykset on rakennettu lähes kiinni vaunujen viereen niin, ettei kukaan pääse putoamaan väliin. Iso-Britanniassa vierailleet tunnistanevat kuuluisan ”Mind the Gap” käsitteen raideliikenteessä.

Taustaa RIEGL VZ-600i -laserskannerin kinemaattiselle prosessoinnille

Käytännön selvityksen jälkeen on syytä käydä läpi millainen ajatusmaailma VZ-600i -laserskannerin kinemaattisen mittauksen taustalla on ja millaista kehitystyötä RIEGL on joutunut tekemään saadakseen aineistosta näinkin tarkkaa. Muistutetaan siis lukijaa: tämän skannerin kohdalla staattisesti skannatessa aineisto on tarkempaa kuin kinemaattisessa mittauksessa.

Kinemaattisen mittauksen kohdalla VZ-600i-laserskannerin suurin heikkous on sen heikko (ja halpa) inertiamittausyksikkö (IMU). Rieglin kinemaattisten skannerit integroidaan tyypillisesti laadultaan huomattavasti parempien INS-GNSS-järjestelmien kanssa, jolloin liikeradasta saadaan parempi ja siten koko pistepilviaineistosta kaikin tavoin laadukkaampi. Mitä halvempi IMU, sen huonolaatuisempi aineisto on se tyypillinen tarina.

Tästä syystä ns. tyypillisellä kinemaattisten aineistojen prosessoinnilla VZ-600i-laserskannerin aineistosta ei saada kovin hyvää, vaikka sen laserkomponentti olisi hyvin tarkka. Myöskään SLAM-teknologia ei RIEGLin mielestä tarjoa vastausta paremman tarkkuuden saavuttamiseksi. Itävallan tutkimuksen edistämisen virasto rahoituksella yhteistyössä Wienin teknisen ylipiston kanssa aloitettiinkin trajektorin laadun parantamiseen keskittyvä projekti, jonka hedelmistä nautimme nyt ja tulevaisuudessa kaikkien Rieglin kinemaattisten laserskannerien aineistojen prosessoinnissa. Pelkistettynä ajatus on robotiikasta tuttu kokonaisvaltainen menetelmä GNSS-, IMU- ja LiDAR-tietojen integroimiseksi, joka perustuu kaikkien mittaustietojen samanaikaiseen mukauttamiseen tarkan liikeradan ja siten pistepilven saamiseksi.

Käytännössä skannereissa tehdään anturitason virhemallinnus, joka puolestaan mahdollistaa inertiasensoreiden virhekomponenttien (esim. kiihtyvyysanturin ja gyroskoopin virheisen) luotettavamman arvioinnin. Tämän seurauksena jopa edullisia inertiasensoreita voidaan käyttää niin, että lopulliset tiedot ovat tarkkoja. Koko menetelmä perustuu siis virheiden tarkkaan tunnistamiseen, mallintamiseen ja niiden eliminointiin mittaustapaa myöten. Tästä syystä skannerissa kannattaa esimerkiksi käyttää mittauksen aikana mielellään vuorottelevaa kiertokuviota. Skanneri pyörii tietyllä nopeudella tietyn ajan ja vaihtaa sitten pyörimissuuntaa.

RIEGL VZ-600i -laserskannerissa kinemaattisen mittauksen voi myös nähdä klassisen stop-and-go -laserskannauksen työnkulun laajennuksena. Stop-and-go -aineiston hankinnassa laserkeilain asennetaan moottoroidulle alustalle, mutta tiedonkeruu suoritetaan vain alustan ollessa paikallaan. Nyt täydennetään tällaista stop-and-go-työnkulkua. Sen sijaan, että tietoja kerättäisiin vain pysäytysvaiheen aikana, lisätietoja voidaan kerätä myös liikkeellelähtövaiheen aikana. Lisäksi tarkempana pidettyä staattisesti mitattua pistepilveä voidaan myös käyttää rajoittamaan kinemaattista pistepilveä ja siten auttamaan liikeradan arvioinnissa. Toisaalta kinemaattisesti mitattujen pisteiden lisääminen johtaa tiheämpään ja yksityiskohtaisempaan lopulliseen pistepilveen ja auttaa täyttämään puuttuvat tiedot, jos kohteet ovat peittyneitä ja jos niitä ei ole havaittu näkyvissä staattisista skannauspaikoista.

Mutta millaisiin tarkkuuksiin RIEGL VZ-600i -laserskannerin kinemaattisella mittaustavalla voi saavuttaa? Edellä mainitussa artikkelissa on saavutettu RMSE-tarkkuus on jatkuvasti parempi kuin σ = 5 mm tasaisilla pinnoilla. Muilla alueilla RMSE on 3,6 cm. Mutta laskennan kehitys jatkuu edelleen. Näin ollen odotammekin tuloksia mielenkiinnolla myös RIEGLin kinemaattisessa prosessointiohjelmassa RiPROCESS, mitä työtä tuore artikkeli valaisee mielenkiintoisesti. Tässä kehityksessä olemme myös siinä ikuisuuskysymyksessä, mikä on fyysisen laitteen ja ohjelmiston keskinäinen suhde. Tehokkaimmissa laitteissa ohjelmisto on näet tiukasti integroitu laitteeseen tehostaen sen käyttöä.

Kiinnostuitko laserskannereistamme? Toimistomme sijaitsee Helsingin Kulosaaressa ja työmaamme kaikkialla Suomessa, Virossa ja Ruotsissa. Ota yhteyttä ja saavu paikan päälle, niin kerromme lisää.

Puhutaanko tarkkuusanalyysista?

Vastaa

Toukokuun 5. päivänä Lidar Magazinessä julkaistiin yhdysvaltalaisen Woolpertin kokeneen tutkijan Qassim Abdullahin artikkeli, jossa hän vääntää rautalangasta ASPRS:n viime vuonna julkaisemaa uutta tarkkuusstandardia. Tarkkuuden käsittelyssä ei itse asiassa pitäisi olla paljoakaan uutta, mutta kuten hän alussa selittää, niin monille alan koulutetuillekin ihmiselle standardin määritykset tuntuvat oikeasti olevan jotain uutta. Alan koulutus on siis osassa maita käynyt välillä joillain muilla kierroksilla ja perinteinen mittausten tarkkuusajattelu vaipunut unholaan. Abdullahilla on 45 vuoden kokemus alalla ja samoin monet muutkin pitkän linjan toimivat ovat seuranneet alan muutoksia tarkkuusajattelun osalta ihmeissään.

Artikkelin lopussa on yleisempiä ajatuksia, joista suomalaistenkin olisi syytä ymmärtää jotain. Ensimmäinen kohta liittyy laitevalmistajiin mutta myös ohjelmistovalmistajiin, jos ne ovat erillisiä.  Abdullah kirjoittaa:

“Surveying instruments manufacturers and survey accuracy

To follow up on this, the ASPRS accuracy standard working group contacted several manufacturers of surveying instruments, but we did not get straight answers to our request as most manufacturers do not report such absolute accuracy figures. To me, it seems that a reported accuracy figure of close to zero represents a precision measure from multiple survey sessions of the same point. Users of these instruments need to know that all current surveying instruments, no matter how accurate, cannot produce a surveying accuracy of 0.002 m.

Surveyors’ and mappers’ power

Surveyors and other users of these instruments need to unite and exert their efforts with the surveying equipment manufacturers to provide access to the absolute accuracy of the network survey. Without it, we cannot comply with the accuracy assessment method dictated by the new ASPRS standards. For the time being, and until manufacturers provide us with this accuracy, Table 3—which we included in the forthcoming version of the ASPRS Positional Accuracy Standards for Digital Geospatial Data —can be used for the default accuracy values in situations where the survey accuracy is not available or known.

Johtavat laite- ja ohjelmistovalmistajat siis kieltäytyvät vastaamasta kysymyksiin laitevirheista ja kuten hyvin tiedetään, jotkut mainostavat jo, ettei laitevirheitä enää ole. Näin ollen tällaiset laitteet/ohjelmistot eivät myöskään näytä käyttäjille absoluuttista virhettä mittauksissa. 

Heinosen Hannu, jonka yritys aikoinaan tuotti Geotime-ohjelmistoa, onkin useasti todennut että ”täytyy olla aika huono ohjelmoitsija jos ei saa virhelaskentaa lähestymään nollaa”. Taito on nimenomaan tuottaa laskentaa, jossa virhetarkastelu on mahdollisimman lähellä todellisuutta ja ohjelma auttaa mittaajaa korjaamaan virheet ja saavuttamaan hyvän tuloksen. Kaupallisen paineen tuloksena monet perinteisetkin valmistajat ovat taipuneet niin, että laskenta tuottaa nykyään mittaajalle halutun tuloksen aina ja nopeasti. Niinpä 2020-luvulla ammattitaitoinen mittaaja osaa edelleenkin arvioida virheen mittaluokan riippumatta siitä mitä arvoja mittalaite tai laskentaohjelma tarjoaa. Asiaa täysin ymmärtämättömät tarjoavat tuloksia vaikkapa yhdeksän desimaalin tarkkuudella koska tällainen tulos näkyy ruudulla.

Abdullah lopettaa artikkelin vetoomukseen muuttaa alan koulutusta ja käytäntöjä. USAssa kuten monessa muussakin maassa on erityisesti 2020-luvulla havahduttu siihen, että ruohonjuuritason geodeettisen mittaamisen laatutaso on suorastaan romahtanut. Mitä hyötyä on aina vaan paremmasta geodeettisesti infrasta, jolleivat mittaajat osaa sitä hyödyntää mittauksissaan. Puhumattakaan tilaajista, jotka kuvittelevat saavansa sitä mitä tilaavat jonkin yksinkertaisen ohjeen avulla. Savijalat ovat huono perusta kantaville rakenteille.

The need to revise the professional practice certification programs

The issues raised in this article are a clear indication of the lack of awareness among professionals about the very issue impacting basic surveying and mapping practices. I call on all professional societies such as NSPS, ASPRS, ASCE, TRB, and others to lead an awareness campaign to educate their members on the importance of this issue. The time is right to start this campaign as we head toward an entire National Spatial Reference System (NSRS) modernization program, to which NOAA and NGS are leading us. The new North American Terrestrial Reference Frame of 2022 (NATRF2022) and the North American-Pacific Geopotential Datum of 2022 (NAPGD2022) will offer more accurate and evolving horizontal and vertical datums, which makes the issues raised in this article even more crucial to the success of our business. Similarly, I put forward a call to all state agencies—which are tasked with the professional certification of surveyors, mappers, and engineers—and NCEES to revise their certification testing materials to include topics raised in this article. Without doing this, we risk the health, safety, and welfare of the public.”

Lähde: Best Practices in Evaluating Geospatial Mapping Accuracy According to the New ASPRS Accuracy Standards. Accuracy assessments must take errors in ground control network into account.

Saksan digikaksonen

Vastaa

Talven ja kevään aikana eteen on tullut mielenkiintoisia isojen alojen ilmalaserskannausprojekteja. Monissa Euroopan maissa, myös Suomessa, mitataan nyt isoja vesistöalueita vihreällä laserilla.

Tällä viikolla julkaistiin myös koko Saksan käsittävän ”digikaksosprojektin” ilmalaserskannauksen kilpailutuksen lopputulos. Vuonna 2021 julkaistujen tietojen perusteella on tähdätty runsaan 40 pisteen/m2 tiheyteen, mutta lopullisen kilpailutuksen parametrejä emme ole nähneet.

Projekti on mielenkiintoinen monessa mielessä. Ensinnäkin sen tilaaja on Saksan liittovaltion kartoitusvirasto BKG, vaikka Saksassa tämänkaltaisen kartoitustyöntyön hoitavat tyypillisesti eri liittovaltiot itsenäisesti. Joulukuussa 2023 pidetyssä lehdistötilaisuudessa BKG kertoo hankeen motivaation olevan pääasiallisesti ilmastonmuutos ja Pohjanmeren rannikkoalueiden seuranta. Digikaksoselle löytyy luonnollisesti paljon muutakin käyttöä.

Forum 3/2023 lehdessä esitellään digikaksoshankkeen rakennetta ja kuvassa kerrotaan, että koko Saksa aiotaan mitata kolmen vuoden syklissä. Ensimmäinen kierros on 2024-2026.

Yllä oleva kuva on puolestaan napattu BDVI:n Forum-lehden julkaisusta 3/2023, jossa kerrotaan hankkeen taustoja ja tavoitteita. Julkaisusta huomaa, että BKG:lle näyttää olevan rankka paikka ilmalaserskannaustekniikan vaihtuminen ns. lineaariseksi tai ainakin perinteisempään suuntaan. Tämä projekti leivottiin alun perin ns. yksittäisfotoniteknologialle, mutta alustava sopimus kaatui jos useita vuosia sitten kilpailijoiden valitukseen. Toisin siis kuin tuossakin julkaisussa kirjoitetaan, tällä hetkellä RIEGLin ilmalaserskanneriteknologialla voidaan saavuttaa samoja tuotantotehokkuuksia kuin yksittäisfotoni- tai Geiger-teknologioilla tarkkuuden ollessa erinomainen. Tosin RIEGL Waveform-Lidar eli aallonmuodon analysointiin perustuva digitaalinen teknologia ei tarkemmin ajatellen edes vastaa perinteisiä lineaarisia ja analogisia laserskannausteknologioita.

Nyt kun kilpailutuksen tulos on näkyvissä eurooppalaisen tarjouspalvelun TEDin sivuilla, niin voidaan RIEGLin aallonmuotoa analysoivan teknologian olevan tässä vaiheessa voittaja. Tosin RIEGLin laserskannereita käyttävien konsulttien on tehtävä työnsä hyvin seuraavan kolmen vuoden aikana. Kilpailutus on jaettu kahdeksaan osaan, joista yhdelle ei julistettu voittajaa, mutta lopusta seitsemästä RIEGLin teknologialla on voitettu 6 kohdetta. Kokonaisarvoltaan 20,5 miljoonan euron hintainen sopimus on tehty neljän yhtiön kanssa ja se kestää kolme vuotta.

Vielä emme siis ole nähneet yksittäisfotoniteknologioihin perustuvien lidarien syrjäyttävän perinteisempiä tekniikoita isojen alueiden tarkassa ilmalaserskannauksessa. Kenenkään ei kuitenkaan kannata paukuttaa henkseleitään, sillä kehityskilpailu jatkuu armottomana monessa maassa. Kaupalliset markkinat ovat menneet jo uusiksi useampaan otteeseen ja 10 vuoden kuluttua tilanne saattaa taas olla erilainen. Mutta näin vuonna 2024 RIEGL ansaitsee kaiken saavuttamansa maineen ja kunnian ollen kaupallisen laitekehityksen huipulla.

Me suomalaiset olemme olemme pelanneet itsemme ulos näillä markkinoilla konsulttiyritysten omistuksen siirryttyä ulkomaille tai loputtua kokonaan. Löytyyköhän tästä maasta enää osaamista ja pääomaa vaikkapa kokonaan uuteen yritykseen? Tekoälykierros on nyt alkanut aineistojen prosessoinnissa ja isojen alueiden aineistojen tuottamiseen sopii erinomaisesti RIEGL VQ-1460, joka nähdään myös Saksan taivailla. Jos taas kiinnostaa erityisesti kaupunkialueiden ja miksei metsienkin laserskannaus hiukan erilaisella skannerilla, niin viime vuonna julkaistu RIEGL VQ-680 sopii erinomaisesti tuottamaan monipuolista mittausaineistoa kompleksisista kohteista. Sen avulla mitataan pystykohteita kuten julkisivuja normaaleja ilmalaserskannereita paremmin. Skannausmekanismin ansiosta voit mitata samanaikaisesti lentosuuntaan nähden 60° alueen eli viisi skannausprofiilia kerralla.

Kiinnostuitko? Meiltä löytyy lidarratkaisuja teollisuusmittauksesta isoihin ilmalaserskannereihin. Droneskannereita on myös useita, jos sinulla on luvat kunnossa.

p. +358 45 650 8585 / nordic (at) geocenter.fi

Puiden mallinnusta LIS Tree Analyzer -lisäosalla

Vastaa

RIEGLin maalaserkeilainten modulaariseen prosessointiohjelmaan RIEGL RiSCAN PRO on saatavilla lisäohjelma LIS Tree Analyzer, jota nimensä mukaisesti käytetään metsäaineistojen käsittelyyn. Sen avulla puustosta saadaan mitattua esimerkiksi puun korkeus, latvuston pinta-ala ja halkaisija sekä puun rungon halkaisija halutulla mittauskorkeudella.

Harjoittelimme ohjelman käyttöä VZ-400 -skannerilla vuosia sitten skannatulla aineistolla, mutta luonnollisesti uusi VZ-600i kenttämittausominaisuuksineen on optimaalisin skanneri uuden aineiston hankinnalle.

Ohjelman avulla jokaisesta puusta saa erillisen pistepilven ja luonnollisesti määritellyt puukohtaiset muuttuja taulukkomuodossa.

Tällainen taulukkoaineisto on helppo viedä haluttuihin ohjelmiin .shp, .dxf tai .csv eli ascii-muodossa ja pistepilvet viedään voi viedä muihin ohjelmiin erilaisissa pistepilviformaateissa.

Teimme myös lyhyen aineistoa esittelevän videon, joten tervetuloa virtuaalisten puiden maailmaan!

Kiinnostuitko? Nordic Geo Center Oy on itävaltalaisen RIEGL Laser Measurement Systemsin Suomen, Ruotsin ja Viron maahantuoja. Ota yhteyttä jos olet kiinnostunut laserskannereista ja muista maanmittauslaitteista.

Vuoden 2023 loppumietteitä

Vastaa

Tänä vuonna blogia on kirjoiteltu harvakseltaan, mutta mielenkiintoisia tapahtumia ei kuitenkaan ole puuttunut. Vuotta 2023 ovat meillä hallinneet mobiili- ja maalaserskannaus, joista molemmista enemmän alla. RIEGL ei luonnollisesti ole unohtanut ilma- ja droonikategorioita, joissa molemmissa otetaan edelleenkin jatkuvasti teknisiä harppauksia.

Ilmalaserskannerien kategoriaan RIEGL lisäsi nyt peräti viisi samanaikaista profiilia mittaavan VQ-680 -skannerin. Jos nimi tuntuu tutulta, niin 680 oli aiemmin RIEGLin pitkään tuotannossa olleen LMS-sarjan ilmalaserskannerin nimessä.

RIEGL VZ-680 skanneri mittaa aikamoisen alan kerralla, koska myös menosuuntaan mitataan samanaikaisesti 5 profiilia 10 asteen välein.

Drooniskannerit eivät myöskään ole unohduksissa, mutta jatkuvasti muuttuvat lentomääräykset keskittävät toimintaa yhä harvempien toimijoiden käsiin. Kuten totesimme jo nykyisen droonihypen alkaessa yli 10 vuotta sitten, niin drooni on käytännössä lentävä pommi, eivätkä globaalit tapahtumat ole suinkaan muuttaneet tätä käsitystä. Lisäksi globaali ilmailulainsäädäntö ja kansainväliset pakotteet muokkaavat droonimarkkinaa myös tavalla, joka ei ole niin ongelmallista muissa tuotekategorioissamme.

Tänä vuonna RIEGL lisäsi droonikategoriaan muun muassa peräti 800 poikkileikkausta sekunnissa mittaavan VUX-18024 laserskannerin.

Kansainväliset pakotteet – nimenomaan Kiinan ja USAn välinen välillä – vaikuttavat muuten nykyään myös Lidareihin eli laserskannausteknologiaan. Kiinan joulukuun 21. päivä päivittämällä pakotelistalle esiintyy tarkemman kategorian lidarit (kulma- ja etäisyysmittauksen tarkkuus) useampaan otteeseen samoin kuin geodeettinen kartoitusteknologia mukaan lukien BeiDou-satelliittiteknologia. Media meillä ja muualla keskittyy lähinnä uutisoimaan Kiinan rajoittavan harvinaisten maametallien vientiä ja valmistusteknologiaa, mutta listalla on siis useita muitakin korkean teknologian alueita.

Mobiilimittaukset

Mutta nämä pakotteet eivät vaikuta meidän toimintaamme ja vuosien aikana olemme onnistuneet hyvin mobiililaserskannerien myynnissä Suomen pienillä markkinoilla. Kauppoja olemme tehneet myös Virossa ja Ruotsin markkinoilla. Onnistumisen takana on ollut oma panostuksemme näiden laitteiden käyttöön, silla harva asiakas ostaa sikaa säkissä. Totta kai osa asiakkaista on tutustunut laitteisiin jo maailmalla, mutta toiset taas tarvitsevat vakuutuksen laitteiden toiminnasta Suomessa. Omalla osaamisella varmistamme asiakkaillemme myös toimivan tuen sekä laitteiden että ohjelmistojen tarpeisiin.

Mobiilin tiemittauksen osalta oma oppimisemme on merkittävässä asemassa myynnin edistämisessä. Voimme opettaa ja tukea laitteiden käyttöä ihan eri tavalla kuin sellainen myyjä, joka toteaa että ”ota yhteyttä laitevalmistajaan jos sinulla on lisäkysymyksiä ja tarvitset tukea”. Isolla osalla teollisilla valmistajilla ei suinkaan ole täyden palvelun asiakastukea, vaan siihen käytetään paikallisosaamista eri puolella maailmaa eli maahantuojia.

Teiden mittauksessa olemme hämmästyttävää kyllä tehneet myös oikeita läpimurtoja mukaan lukien tien pinnan kuntomittausten onnistuminen. Tutkimuksen ja markkinoinnin perusteella voisi näet luulla, että laserskannaus/lidar-teknologioita käytettäisiin maailmalla jo rutiininomaisesti teiden kuntomittauksissa, mutta näin ei suinkaan ole. Tämä johtuu alan olemassa olevista standardeista ja siitä, että tietääksemme lähes joka maassa oikeasti tarkistetaan tuloksia. Pelkkä mittaajan tai laitevalmistajan sana ei riitä. Näin huomasimmekin saavuttaneemme aika harvinaisen kunnian, kun saimme RIEGL VMX-järjestelmillä hyväksyttyjä tuloksia vuoden 2019 ja 2022 Ruotsin tietutkimuslaitoksen VTI:n testeissä. Näissä jälkimmäisissä testeissä ruotsalaiset suorastaan kannustivat meitä toimittaessamme tuloksia. Syyn ymmärtää tutustuessaan VTI:N julkaisuihin, joissa vuosien mittaa Lidar-teknologioilla ei ole saavutettu standardien vaatimia tuloksia. Nyt aihe kiinnostaa maailmalla oikeasti.

Tarkoilla tiemittauksilla saadaan myös tarkistettu veden valumissuunta, lätäköityminen ja tietysti tien geometria.

Samaan johtopäätökseen päädyimme myös Ateenassa järjestetyssä tien päällystemittauksen työpajassa, jossa olimme ensimmäinen laserskannauksella tien useita kuntoparametrejä hyväksytysti tuottanut toimija. Maailmanlaajuisesti, vaikka otos ei tietenkään ole kattava. Mukana oli myös maailman johtava kolmiointitekniikalla päällysteitä mittaava amerikkalainen laitevalmistaja, joka esityksensä aluksi haukkui ”lidarit”, mutta joutui järkytyksekseen huomaavan tilanteen muuttuneen. RIEGL VMX-teknologian avulla olemme siis tehneet aikamoisen aluevaltauksen.

Samassa tapahtumassa mielenkiintoinen havainto oli myös se, ettei monellakaan valmistajalla ole tietotaitoa edes kahden vierekkäisen mittauksen eli vaikkapa vierekkäisten kaistojen tarkkaan yhdistämiseen. Aineiston ollessa sisäisesti huono, ei yhdistäminen tietysti ole edes mahdollista. Tämä sama aineistojen yhdistämisongelma pätee muuten myös useimmissa perinteisissä tien päällysteen kuntoa mittaavissa tekniikoissa, mikä näin maanmittarin kannalta tuntuu loppujen lopuksi aika erikoiselta. Mutta totuus on jälleen kerran tarua ihmeellisempää.

RIEGL VZ-600i

Vuotta 2023 on meidän osaltamme leimannut myös RIEGL VZ-600i staattisten skannerien esittelyjen ja markkinoinnin aloittaminen. Ottaen huomioon maalaserskannerien yli 25 vuotisen historian, niin edistystä on tapahtunut huomattavasti. RIEGL VZ-600i on mittauslaitteen lisäksi täysverinen tietokone, jolloin aineiston käsittely, keskinäinen yhdistäminen ja RTK-koordinaatistoon vieminen voidaan tehdä jo mittausten aikana. Kun skannausasemia syntyy keskimäärin 60 kappaletta tunnissa, niin isotkin kohteet voi mitata ja toimittaa 24 tunnin sisällä.

Ison katedraalin mittaukseen Saksassa kului noin 16 tuntia, joista enemmän aikaa kuluu paikasta toiseen liikkumiseen eikä itse mittaukseen.

Yksi RIEGL VZ-600i-laserskannerin mielenkiintoisista ominaisuuksista on kinemaattinen eli mobiilimittaus. Rieglin maalaserkeilaimia on jo kaksi vuosikymmentä voinut asentaa mobiilimittausjärjestelmän osaksi, mutta uusi VZ-600i ei tarvitse liikkuvaan mittaukseen mitään lisävarusteita. Skannerin sisäinen mittausohjelma tallentaa laserin, sisäisen inertianavigointiyksikön ja RTK-GNSS:n havainnot, jotka lasketaan automaattisesti valmiiksi, georeferoiduiksi pistepilviksi Rieglin omilla ohjelmilla. Skannerin voi asentaa mihin haluaa, mutta käytännössä mittaaja voi myös kulkea skanneri kädessä ja mitata 2D tai 3D -moodissa. Rieglin skannereihin on saatavilla myös ROS-ajurit, jos skannerin haluaa liittää osaksi robottimittausalustaa.

RIEGL VZ-600i mittaa myös erinomaisesti metrotunnelit.

RIEGL LMS-Z210 – ensimmäinen maalaserskanneri Suomessa?

Uusista maalaserskannereista pääsemmekin palaamaan maalaserskannauksen alkuun eli vuosituhannen vaihteeseen Suomessa. Tähän asti tämän tekstin kirjoittaja on kuvitellut ensimmäisten maalaserskannerien Suomessa olleen Cyrax ja Callidus -merkkiset laitteet. Cyraxin osti Maa ja Vesi Oy vuonna 1999/2000 ja samoihin aikoihin Heinosen Hannu toi maahan ensimmäisen Callidus-skannerin. Jos nimet ovat tuntemattomia, niin Leica osti myöhemmin Cyraxin ja Trimble puolestaan Calliduksen. Ensimmäinen julkaistu kaupallinen 3D-skanneri oli puolestaan ranskalainen Mensi jo vuonna 1992, mutta muut valmistajat ehtivät siis markkinoille vuonna 1998. Näin teki myös RIEGL, joka julkaisi LMS-Z210 -skannerin vuonna 1998.

Kuvassa oikealta vasemmalle RIEGL LMS-Z210 maalaserskanneri, tohtori Johannes Riegl sekä tohtori Andreas Ullrich.  Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International lisenssi.

Näistä varhaisista skannereista on aina käyty epämääräistä keskustelua ja huhuja myös Riegleistä on liikkunut, mutta syksyllä allekirjoittaneelle vahvistui ensimmäisen Riegl-skannerin sijaintipaikka Suomessa. Skanneri tai oikeammin peräti kaksi skanneria on hankittu 1997/1998 ja näin ollen ne olisivat ensimmäiset maalaserskannerit Suomessa. Paljastan tässä vaiheessa, etteivät käyttäjät olleet maanmittareita, mutta kerron skannereista enemmän uuden vuoden puolella. Jos tämän kirjoituksen lukijoilla on vinkkejä vielä vanhemmista maalaserskannereista Suomesta ja niiden merkeistä/sijaintipaikoista, niin meille saa mielellään vinkata asiasta. Ota yhteyttä Ninaan, p. 045 128 7071 tai Nordic Geo Center Oy

Valmiina nousuun – RIEGLin uudet laserskannausratkaisut UAV-pohjaiseen tiedonkeruuseen

Vastaa

RIEGL GmbH lehdistötiedote

Uusimmilla tuotteillaan itävaltalainen RIEGL korostaa jälleen kerran uraauurtavaa asemaansa suorituskykyisten LiDAR-antureiden ja -järjestelmien toimittajana. Dronealan jatkuva kehitys edellyttää suorituskykyisiä ja mittauksiltaan tarkkoja laserskannereita, jotka voidaan integroida sekä kompakteihin moniroottorisiin että nopeisiin VTOL- tai kiinteäsiipisiin UAV-alustoihin.

RIEGL on tunnistanut trendin ja suunnannut tuotevalikoimansa tähän suuntaan. RIEGLille tyypillinen tarkkuus/toistotarkkuus ja monipisteominaisuus yhdistettynä pitkän matkan mittauksiin, laajaan näkökenttään, erittäin korkeisiin laserpulssien toistotaajuuksiin ja nopeimpiin linjanopeuksiin ovat käyttäjien menestyksen perusta. Nämä keskeiset ominaisuudet mahdollistavat ammattimaisen käytön suurimmilla mahdollisilla toimintakorkeuksilla, mikä johtaa mahdollisimman suureen aluepeittoon. Sekä kentällä oloaika että aineiston keruuaika lyhenevät merkittävästi, mikä alentaa kokonaiskustannuksia ja lisää turvallisuutta UAV-sovelluksissa. Samalla voidaan hankkia entistä tarkempia pistepilvitietoja, jotka kattavat koko alueen. Tämä lisää hankkeessa käytettävän alustan joustavuutta ja ennen kaikkea tehokkuutta.

Lyhyesti sanottuna: RIEGLin suorituskykyiset anturit ovat optimaalinen työkalu ammattimaisille palveluntarjoajille tarkoissa dronella tehtävissä mittauksista.

RIEGLin uusinta kehitystä UAS-pohjaisessa laserkeilauksessa esitellään INTERGEO 2023 -tapahtumassa Berliinissä.

RIEGL VUX-18024
– Kevyt ja monipuolinen UAV LiDAR -anturi nopeisiin maanmittausoperaatioihin

Uusi RIEGL VUX-18024 tarjoaa laajan, 75 asteen näkökentän ja erittäin korkean, jopa 2,4 MHz:n pulssin toistotaajuuden. Nämä ominaisuudet yhdessä entistä nopeamman skannausnopeuden (jopa 800 profiilia sekunnissa) kanssa tekevät siitä erinomaisesti nopeisiin mittaustehtäviin soveltuvan skannerin. Nopeassa mittauksessa on myös mahdollista saavuttaa optimaalinen profiilien ja pisteiden jakauma eli tasainen pistekuvio.

Tyypillisiä sovelluksia ovat kriittisen infrastruktuurin, kuten sähkölinjojen, rautateiden, putkistojen ja kiitoteiden kartoitus sekä seuranta. RIEGL VUX-18024 tarjoaa mekaaniset ja sähköiset liitännät IMU/GNSS-integraatiota ja jopa viittä ulkoista kameraa varten. Sen muoto vastaa VUX-16023:n muotoa, mikä helpottaa kokonaisuuden suunnittelua ja asennusta. Sujuvaa ja suoraviivaista tietojen tallentamista varten käytettävissä on sisäinen SSD-muisti, jonka tallennuskapasiteetti on 2 Tt, ja irrotettava CFast-muistikortti.

RIEGL VUX-18024 täydentää edelleen RIEGLin jo hyväksi havaittuja VUX-12023-, VUX-16023– ja VUX-24024-sarjoja. Se on saatavana sekä itse asennettavana skannausjärjestelmänä tai useina erilaisina käyttövalmiina täysin integroituina laserkeilausjärjestelmäkokoon-panoina IMU/GNSS-järjestelmän ja valinnaisten kameroiden kanssa. Jos integrointikokemusta ei ole, niin käyttövalmis järjestelmä on suositeltava vaihtoehto.

Lisätietoja: RIEGL VUX-18024

RIEGL VUX-24024
– Kevyt drone/ilma-LiDAR -anturi, jossa on parannettu skannaussuorituskyky

RIEGL VUX-24024 on uusi parannettu versio suositusta RIEGL VUX-240 -mallista, jossa on nyt korkeammat pulssin toistotaajuudet ja nopeampi skannausnopeus. Parantunut suorituskyky nopeuttaa entisestään kenttätoimintaa ja parantaa työnkulun tehokkuutta. Laaja 75 asteen näkökenttä ja erittäin nopea, jopa 2,4 MHz:n tiedonkeruunopeus, joka johtaa jopa 2 miljoonaan mittaukseen sekunnissa, tekevät anturista täydellisesti sopivan suurten pistetiheyksien sovelluksiin, kuten voimajohtojen, ratojen ja putkistojen tarkastukseen. Sen nopeutunut skannausnopeus, jopa 600 viivaa sekunnissa, mahdollistaa toiminnan paitsi nopeasti lentävistä UAV:istä myös helikoptereista, gyrokoptereista ja muista miehitetyistä ilma-aluksista jopa 4 700 jalan lentokorkeudessa.

Mekaaniset ja sähköiset liitännät mahdollistavat IMU/GNSS-järjestelmän ja jopa 4 kameran valinnaisen integroinnin. Tiedot voidaan tallentaa joko sisäiseen 2 Teratavun SSD-muistiin tai irrotettavalle CFAST-muistikortille, joka mahdollistaa nopean tiedonsiirron tietokoneeseen.

Lisätietoja: RIEGL VUX-24024

RIEGL VUX-24024: nyt parannettu suorituskyky korkean pistetiheyden sovelluksia varten

RIEGL miniVUX-Sarja
– Nyt yhdessä RiLOCin, aloitustason IMU/GNSS-järjestelmän kanssa

RIEGL miniVUX-1UAV ja miniVUX-3UAV LiDAR-anturin itsenäisten versioiden lisäksi RIEGL tarjoaa myös IMU/GNSS-järjestelmillä ja kameroilla varustettuja järjestelmäratkaisuja.

Tämän vuoden uutuus on RIEGL RiLOC, joka on paikantaa ja orientoi RIEGLin kinemaattisesti mitatut LiDAR-aineistot referenssikoordinaatistoon. RiLOC on muodoltaan pieni ja kevyt, täysin integroitu osajärjestelmä, joka kiinnitetään suoraan miniVUX-1UAV:n tai miniVUX-3UAV:n koteloon. Järjestelmän kokonaispaino on vain 1,75 kg.

RiLOC koostuu yhdestä tai kahdesta GNSS-vastaanottimesta, inertiamittausyksiköstä ja tiedonkeruuohjaimesta sekä siihen liittyvästä ohjelmistosta. Se hyödyntää tiukasti kytkettyä inertia-, GNSS- ja LiDAR-havaintoja aineiston käsittelyssä ja tarjoaa uuden, lähtötason vaihtoehdon RIEGLin kustannustehokkaisiin miehittämättömiin LiDAR järjestelmäratkaisuihin.

Lisätietoa: RIEGL RiLOC

RiLOC, RIEGLin IMU/GNSS-ratkaisu, integroituna RIEGL miniVUX-3UAV-skanneriin.

Suomen edustus Nordic Geo Center Oy

Tietoja Nordic Geo Center Oy:stä

Nordic Geo Center Oy on tuonut maahan geodeettisia laserskannereita vuodesta 2005 alkaen. Henkilöstön maahantuontikokemusta uusimman maanmittausteknologian maahantuojana ja kehittäjänä on kertynyt jo useammalta vuosikymmeneltä. Taustamme on maanmittauksessa, mutta asiakaskuntamme toimii kymmenillä eri aloilla teollisuusmittauksista rakennuksilla ja metsistä kulttuuriperintöön. Mittaukset pysyvät periaatteeltaan samoina, mutta käytettävät ohjelmistot vaihtelevat alojen mukaan. Itävaltalaisen RIEGL GmbH:n auktorisoimana maahantuojan olemme toimineet vuodesta 2008 alkaen Suomessa, Virossa ja Ruotsissa.

Lisätietoja https://www.geocenter.fi

Tietoja RIEGListä

RIEGLillä on yli 40 vuoden kokemus laseretäisyysmittareiden, etäisyysmittareiden sekä LiDAR-antureiden ja -järjestelmien tutkimuksesta, kehityksestä ja tuotannosta. RIEGL tarjoaa todistetusti innovatiivisia 3D-järjestelmiä.

Yhdistämällä RIEGLin huippuluokan laitteistot maanpäälliseen, teolliseen, liikkuvaan, ilma-aluksen, batymetriseen ja UAV-pohjaiseen laserkeilaukseen sekä asianmukaiset, yhtä innovatiiviset RIEGL-ohjelmistopaketit tiedonkeruuseen ja -käsittelyyn saadaan tehokkaita ratkaisuja monille maanmittauksen sovellusalueille.

RIEGL on aina pyrkinyt tarjoamaan kaikkien tuotteidensa ja palveluidensa parasta suorituskykyä, laatua, luotettavuutta ja pitkäikäisyyttä, ja sovellettavien kansainvälisten standardien tiukka noudattaminen on ensisijainen tavoite.

Lisätietoja www.riegl.com

Intergeo 2023 uutuuksia

Vastaa

Tänään Berliinissä avautuvassa Intergeo-näyttelyssä monet maanmittausalan valmistajat esittelevät jälleen paljon uutta. Laserskannerivalmistaja RIEGL julkaisi uuden ilmalaserskannerin RIEGL VQ-680, uuden UAV-skannerin RIEGL VUX-18024 ja miniVUX RiLOC -version. Tämän lisäksi VUX-24024 -skanneri on saanut kasvojen kohotuksen, VMR-robottialusta on saanut myös pyörät alleen ja VQX-podista ilmestyi helikoptereihin suunnattu versio VQX-2.

Uusi ilmalaserskanneri RIEGL VQ-680 kunnioittaa nimellään RIEGLin aiempaa samannimistä työjuhtaa, joita on vieläkin käytössä maailmalla. 2,4 MHz:n pulssintoistotaajuudella mittaava uutuus tuottaa peräti 500 skannausprofiilia sekunnissa ja lentolinjaan nähden niitä mitataan samanaikaisesti 5 kappaletta. Back – Nadir – Forward (NFB) -teknologialla tuotetaan profiilit kohdista -20…-10…0…+10…+20, jolloin näkökentäksi muodostuu 40°lentosuuntaan ja 60°astetta leveyssuuntaan. Alla oleva kuva havainnollistaa tilannetta.

RIEGL VQ-680 on suunnattu erityisesti kaupunkimittaukseen, koska NFB-teknologialla saadaan mitattua pystysuoria rakenteita kuten julkisivuja erityisen kattavasti. Järjestelmään saa kytkettyä myös kuusi kameraa, jolloin saadaan samanaikaisesti kuvattua nadir – ja vinokuvia.

RIEGL VUX-18024 on puolestaan huippunopea UAV-skanneri yltäen 800 skannausprofiiliin sekunnissa ja 75° avauskulmaan. Nyt käyttäjien harkinnassa on valita tarpeiden mukaan RIEGL VUX-18024, RIEGL VUX-120,RIEGL VUX-16023 tai uusiutunut RIEGL VUX-24024 painottaen avauskulmaa, nopeutta tai mittausetäisyyttä. Esimerkiksi uudella VUX-18024 -skannerilla voidaan edetä 25 m/s nopeudella, jolloin 60 m lentokorkeudelta mitattaessa saavutetaan 1000 pistettä/m2 pistetiheys.

Aloittelijoiden UAV-sarjaan RIEGL suuntaa puolestaan RiLOC paikannusjärjestelmän miniVUX-skannerereille. Kyseessä on skanneriin kiinnitettävä MEMS-pohjainen IMU/GNSS -komponentti, joka tuottaa skannerille liikeradan. RiLOC-skannausjärjestelmän aineisto voidaan laskea kokonaan RIEGL RiProcess-ohjelmassa ilman erillistä trajektorilaskentaohjelmaa.

Ohjelmistojen osalta olemassa staattisen ja mobiilin skannerijärjestelmien ohjelmistot RiScan Pro ja RiProcess päivittyvät. Lisäksi RiScan Pro:hon on nyt saatavilla optiona puuaineistojen analysointiin tarkoitettu LIS TreeAnalyzer -ohjelma. Sen avulla puut saa segmentoitua, yksilöityä ja niistä saa halutut parametrit kuten sijainnin, halkaisijan, korkeuden ja latvuksen halkaisijan. Katso esittelyvideo YouTubessa.

Tekoälyn sarallakin tapahtuu, joten RIEGL julkaisee ohjelmistojensa yhteyteen uuden RIEGL Deep Learning Suiten. Tekoälyn sijaan halutaan siis puhua syväoppimisesta, koska otsikoissa oleva kielimallipohjainen tekoälykehitys ei anna tekoälystä luotettavaa kuvaa. Syväoppimisen menetelmillä luokitellaan tässä vaiheessa pistepilveä, anonymisoidaan valokuvia pikselöimällä kasvot ja autojen rekisterinumerot sekä etsitään aineistosta mustavalkoisia tähyksiä.

RIEGL VZ-i-sarjan maalaserskannereiden monitorointisovellus Monitoring Apps + on saanut plusmerkin peräänsä uuden version osoituksena. Nyt nämä sovellukset on saatavilla myös viime vuonna esiteltyyn VZ-600i-skanneriin, koska seurantatarvetta esiintyy kaikenlaisissa ympäristöissä eikä vain teollisuuden puolella. Esimerkiksi erilaisten rakenteiden ja rakennusten seuranta kaupunkiympäristössä on koko ajan kasvava tarve nyt kun monitoroinnin työkalut paranevat. Vertailu malliin tai edellisiin skannauksiin tapahtuu siis suoraan skannerin sisällä ja tuloksia voidaan seurata reaaliaikaisesti tietoliikenneyhteyden välityksellä. Seuranta voi olla jatkuvaa tai satunnaisempaa esimerkiksi mittaamalla kohde samasta paikasta kuukauden välein.

Vuoden 2023 RIEGL-uutuuksista löytyy siis monenlaista tuotetta hyvin erilaisille käyttäjäryhmille ja osa RIEGLin uutuuksista on jäänyt tässä mainitsemattakin. Jos olet paikan päällä Berliinissä, niin tule tutustumaan tuotteisiin Rieglin osastolle B27.46 hallissa 27 . Hannu, Nina, Vellu ja Mika ovat kaikki paikan päällä ja saat meidät kiinni soittamalla jollei kukaan ole Rieglin osastolla. Yhteystiedot

Paikkatietojen oikeellisuus keskustelussa

Vastaa

Mittausten oikeellisuus vaikuttaa monien elämään myös alan ulkopuolella, joten kerrotaanpa tässä tuoreimmasta ja kuohuttavimmasta esimerkistä vuorikiipeilyn maailmassa.

Eräs alan legendoista, 79-vuotias Reinhold Meissner, on kiivennyt monet vuoret ja hän on ensimmäinen ihminen, joka on kiivennyt kaikille 14 yli 8000 m korkeille vuorille ilman lisähappea. Tätä ennätystä yritetään kuitenkin viety häneltä, sillä Saksan ilmailu- ja avaruuskeskuksen aineistojen mukaan osassa vuoria niiden huippu on tulkittu väärin. Näin ollen Meissner ja muutaman muukin kiipeilijä olisi käynyt väärällä ja liian matalalla huipulla. Asiasta kertovat useat saksalaisjulkaisut.

Meissner ja muut eivät ole valmiita luopumaan ennätyksistään ja kritisoivat aineistojen analysoijaa amatööriksi. Onkin hyvä kysymys, miksi yhden ei-virallisen tahon tulkinta otetaan niin vakavasti, että jopa Guinnessin ennätyskirjaa muutetaan. Kaiken lisäksi analysoijalla ei ole tarkkaa tietoa Meissnerin ja muiden saavuttamien huippujen sijainnista, vaan hän on päätellyt sijainnit kuvauksista. Kun kysymys on loppujen lopuksi muutamasta metristä, niin toiset pitävät koko kohua mielettömänä. Ennätys on ihan oikeasti ansaittu.

Mittausteknisessä mielessä kannattaa muistaa vielä se, että tietojemme tarkentuessa myös vuorten huippujen korkeudet muuttuvat. Lisäksi maapallo on dynaaminen eli maankuori sekä sen alaiset osat liikkuvat koko ajan. Näin ollen maailman korkeimman vuoren Mount Everestin tuorein mittaus taitaa olla vuodelta 2021, jolloin kiinalaiset ja nepalilaiset julistivat vuoren kasvaneen noin kaksi jalkaa (noin 60 cm) tuoreimman mittauskampanjansa tuloksena. Ei tällaisten vaihtuvien tietojen pitäisi antaa muuttaa kiipeilyennätyksiä.

Näin ollen olisikin paljon mielenkiintoisempaa ja opettavaisempaa, jos vuorten korkeuksista keskusteltaisiin laajemmin. Päästäisiin mittaustekniikan ohella keskustelemaan myös maailman korkeimman vuoren tittelin haltijan kriteereistä, sillä Mount Everestin huippu on korkeimmalla merenpinnasta, mutta Mauna Kean väitetään olevan korkein vuoren juuresta mitattuna. Artikkelista kerrotaan myös vuoresta, jonka huippu on kauimpana maan keskipisteestä. Kandidaatteja siis riittää.

Hauskana yksityiskohtana voisi mainita Viron ja Latvian välisen köydenvedon maiden korkeimmasta huipusta. Uuden geoidimallin myötä Viron Suur Munamägi -kukkulan voitto on tällä hetkellä kiistaton, mutta ero Latvian Gaiziņkalnsiin on vain muutama metri.

Yleisurheilun MM 1983 – 40 vuotta elektronista etäisyysmittausta MM-tasolla

Vastaa

YLE on tänään uutisoinut Helsingin MM-kisojen 40-vuotisvuosipäivästä, joten samalla voimme muistella sitä, kuinka kuusi kenttälajia mitattiin takymetrillä – ensimmäisenä maailmassa tällä kansainvälisellä tasolla. Kotimaan kisoissa ja maaotteluissa mittanauhat oli korvattu takymetrillä luonnollisesti jo aiemmin.

Hannu Heinosen johdolla tehty mittauksen kehittämistarina sekä muistoja 1983 MM-kisoista löytyy aikaisemmasta blogikirjoituksesta. Stadionilla oli rakennettu kaksi mittausalustaa takymetreille ja niiden avulla katettiin keihäänheitto, kiekko, kuula, moukari, pituushyppy ja kolmiloikka. Suorituspaikat oli laatikoitu niin, ettei mittaajan täytynyt valita lajia, vaan ainoastaan mitata, jolloin tulos ilmestyi tulospalvelussa heti oikean lajin kohdalle.

Mittausohjelma oli koodattu takymetrin kontrollerille, mutta näissä kisoissa se koodattiin stadionin keskustietokoneelle, jossa toimi kisojen tulospalvelu.

Tiina Lillakin kultaheitto 1983.
Kuvakaappaus Hannu Heinosesta Lillakin voittoheiton alustulopaikalla. Klikkaamalla kuvaa avautuu YouTube-video voittoheitosta.

Menneitä on kiva muistella välillä ja muistutella nuorempia sukupolvia siitä, kuinka kauan esimerkiksi digitaalista siirtymää on tässä maassa jo tehty. Maanmittausala on näin jälkikäteen ajateltuna ollut kehityksen pioneereja – ensimmäinen numeerinen maastomallikin on tässä maassa laskettu 1960-luvun alussa. Samaan aikaan voi tiedostaa myös sen, etteivät kaikki mittaa samalla tavoilla eri puolilla maailmaa. Jo pelkästään Eurooppa on jakautunut eri osiin. Tästä syystä esimerkiksi suurin osa maailmalla myytävistä takymetreistä on edelleenkin manuaalilaitteita.

Riegl VZ-600i – etäisyysmittauksen testi

Vastaa

Saimme ensimmäisen Riegl VZ-600i-esittelyskannerimme sopivasti lomakauden alussa, joten näin ehdimme tutustumaan skanneriin ensin itse ennen tositoimia. Ensimmäiseksi suunnistimme toimiston lähellä sijaitsevaan rantaan, jossa on helppo kokeilla skannerin mittausetäisyyksiä. Lähistöllä on kalliorantaa ja jonkin verran rakennuksia eri suunnissa sekä uusimpana kohteena rakenteilla olevat kruunusillat. Mittauspaikkaa ja sen ympäristöä on hahmoteltu alla olevaan karttaan ja vieressä näkyy skannerin mittaamaa aineistoa.

Riegl lupaa skannerille mittausetäisyydeksi 1000m, kun käytetään hitainta 100 kHz:in mittausmoodia ja kohde on > 90% heijastava. Käytännössä jotain hyvin vaaleaa ja kirkasta kuten valkoinen marmori. Kun avasimme skannausaineiston tietokoneella, tarkastelimme aineistoa hyvin hämmästyneinä: skanneri oli mitannut yhtä kalasataman torneista 1800 m etäisyydeltä! Mittausetäisyksien suhteen Riegl on aina antanut konservatiivisen arvoja teknisissä tiedoissa, mutta 1800 m on kyllä huimasti yli odotuksien. Millähän materiaalilla tuo kyseinen tornitalo on päällystetty? Suhteellisen harvalla resoluutiolla mitattuna talon julkisivu näyttää tältä:

Epäilemme talon olevan Patrizia-torni, jonka julkisivu on valkoisempi kuin naapuriensa.

Kruunusiltojen rakennustyömaa näkyy aineistossa myös hyvin etäisyyden vaihdellessa 680 m ja runsaan 1000 m välillä.

Mitä tämä tieto tarkoittaa käyttäjille? Käytännössä tummemmat kohteet saa mitattua varsin kaukaa, joten esimerkiksi korkeat savupiiput, mastot, tummat katot ja tuulivoimalat ovat helppo urakka tälle skannerille. Skannerin mittaustarkkuus lupaa myös hyvää – toistotarkkuudeksi luvataan peräti 1 mm high precision -mittausmoodilla mitattuna (1 sigma @100 m).

Skannerin lähiympäristö tallentui luonnollisesti suuremmalla resoluutiolla ja alla olevassa kuvassa näkyy Wihurin palatsi runsaat 175 m skannauspaikasta.

Pitkä odotuksemme on näin loppunut kun ensimmäinen Riegl VZ-600i on saatu Suomeen. Käytännön suorituskyvyn testaaminen on toisaalta vasta alkanut näiden etäisyysmittaustestien myötä. Odotammekin mielenkiinnolla, kuinka kiinnostavia mittaushaasteita asiakkaillamme on tälle skannerille esittää. Skannerin teknisiin tietoihin ja suorituskykyyn voi tutustua täällä.

Lähes samaan aikaan skannerin kanssa saapuivat pienet miniatyyriskannerit eli USB-C -muistit. Syksyä on näin mukava odotella! Ole yhteyksissä, jos haluat silloin skannerin demon.

Case study: Jyväskylän Paviljongin laserskannaus FinnMateria 2022 -messuilla

Vastaa

Osallistuimme lokakuussa 2022 FinnMateria-messuilla Jyväskylän Paviljongissa. Otimme mukaan esittelyskannerimme RIEGL VZ400i -maalaserskannerin. Suoritimme torstaiaamuna skannauksen viidestä asemasta joista kunkin skannaaminen kesti noin minuutin. Kokonaisaika alle kymmenen minuuttia. Skannerin laser on silmäturvallinen joten skannauksen voi tehdä vaikka paikalla on ihmisiä.

VZ400i skannaus taajuus on 1,2MHz ja se kerää maksimissaan noin kaksi miljoona pistettä sekunnissa jopa 800 metrin etäisyydeltä. Skannerin keilauskulma on pystysuuntaan 100° ja 360° skannerin pyöriessä ympäri.

Skannerissa on sisäinen automaattinen rekisteröinti joka yhdistää eri skannausasemien pistepilvet toisiinsa käyttäen pistepilvien yhteisiä piirteitä joten erillisiä signaalimerkintöjä ei tarvitse käyttää. Skannauksen jälkeen pisteet ladattiin RiScanPro-ohjelmaan jossa tarkistettiin automaattisen rekisteröinnin tulos ja suoritettiin automaattinen hienosäätö.

Vaikka skannaukset tehtiin pienellä noin 15 metrin alueella tallentui pistepilviin lähes koko paviljonki, varsinkin yläpuoliset rakenteet kuten katto, tukirakenteet ja ilmastointikanavat.

Ohjelmalla voidaan myös rajata näkyviin vain haluttu tilavuus pistepilvestä. Pistepilvessä on sisäisesti millimetritarkkuus ja siitä voidaan mitata haluttuja etäisyyksiä ja kokoja.

Mikäli olisi haluttu mitata koko Jyväskylän Paviljonki messujen aikana olisi tarvittu useita lisäskannauksia. Tyhjän Paviljongin B-hallin mittaukseen suurella tarkkuudella riittäisi arviolta 20 asemaa.

7-in-1 – RIEGL VZ-600i 2D/3D-laserskanneri

Vastaa

Viime syksynä Essenin Intergeossa edustamamme Riegl Laser Measurement Systems esitteli pitkästä aikaa uuden skannerin, RIEGL VZ-600i, ns. maalaserskannerien kategoriaan. Kuten edeltäjänsäkin, tämä skanneri on paljon muutakin eli todella monipuolinen ja monikäyttöinen mittauslaite. Tätä monipuolisuutta esitelläksemme, teimme alla olevan kuvan hahmottamaan skannerin ominaisuuksia.

RIEGL VZ-600i laserskannerin ominaisuuksia. Kuva: Nordic Geo Center Oy

Asiakaskunta on toivonut Riegliltä uutta maalaserskanneria jo pitkään, mutta Rieglin tekninen kehitys on pitkään nähnyt enemmän mahdollisuuksia muilla laitesektoreilla kuin varsin kilpaillussa maalaserskanneriluokassa. Lyhyen matkan skannereissa on näet enemmän valinnan varaa ja ajateltiin, että kännykkäskannerit kuten iPhone valtaavat pian markkinat. No näin ei suinkaan käynyt, koska monessa teollisessa sovelluksessa tarvitaan parempaa tarkkuutta kuin kännyköillä edelleenkään päästään ja lisäksi jatkuvasti ulkona/teollisessa ympäristössä käytettävän laitteen tarvitsee olla rakenteeltaan lujempi ja luotettavampi. Uuden skannerin IP-luokitus on luonnollisesti jo tutusti 64.

Näin ollen vuonna 2023 saamme myyntiin uuden sukupolven laserskannerin, jossa Riegl on luopunut perinteisestä sylinterin muotoisesta rungosta ja keventänyt skannerin 6 kg painoiseksi. Tästä huolimatta skannerissa on integroituna monia lisäsensoreita kuten kolme kameraa, GNSS, kolmiakselinen kiihtyvyysanturi, kolmiakselinen gyroskooppi, kolmiakselinen magnetometri ja barometri. Tämän lisäksi skannerissa on tuttuun tapaan liitännät myös ulkoisille kameroille ja GNSS-antennille. Sisäistä muistia on 1 TB ja lisäksi löytyy CF-express korttipaikka 480 gigatavulle. Kuten edeltäjänsä, skanneri voidaan yhdistää suoraan pilvipalveluihin kuten Microsoft Azureen, Amazon AWS -pilveen jne. ja skannausasemat voidaan yhdistää keskenään suoraan skannerissa siihen varatussa erillisessä prosessointitietokoneessa.

Kuva: Riegl

Käyttäjät voivat ohjelmoida skannerin sisään omia sovelluksiaan appien muodossa tai hyödyntää valmistajan omia erikoissovelluksia. Näistä olemme jo aiemmin tutustuneet muun muassa monitorointiin ja robottiappiin, mutta nyt esitellään uutuutena skannerin sisäinen kinemaattinen sovellus.

Kuva: Riegl

Kinemaattinen tarkoittaa mobiilia eli liikkuvaa mittausta ja tällä skannerilla sitä voi tehdä kahdella eri tavalla. Näistä ensimmäinen tapahtuu ilman mitään lisävarusteita käynnistämällä skannerissa oleva sovellus (kuva yllä). Ja eikun menoksi. Kuulostaa helpolta ja niinhän se käyttäjälle on, mutta järjellisen tuloksen aikaansaamiseksi Riegl on tehnyt monivuotisen tutkimusprojektin yhdessä Wienin teknillisen yliopiston geodeetikkojen kanssa. Lopputulos lasketaan myös skannerin sisällä tai tietokoneella RiScan Pro-ohjelmassa.

Kuvassa Riegl VZ-600i-skannerin kinemaattisella appilla mitattua pistepilveä. Talon korkeus on 50 m. Kuva: Riegl

Toinen tapa käyttää tätä skanneria mobiilisti on sama kuin muillakin RIEGLin skannereilla eli yhdistetään se tarkempaan GNSS-inertianavigointiyksikköön, jolloin myös lopputuloksesta saadaan tarkempi. Skannerin sisäinen IMU on valittu ensisijaisesti muihin skannerin toimintoihin eikä edusta alansa huippua. Onhan jopa drone-sektorillakin vihdoin havaittu, että hyvää mittausaineistoa saadaan luotettavimmin taktisen luokan inertiasensorilla. Paremman luokan inertiayksikkö mahdollistaa myös nopeamman kulkuvauhdin, jota tämän skannerin 420 profiilin sekunnissa mittausnopeus myös tukee.

Riegl VZ-i sarjan skannerien sovellusalueita.

Yhteenvetona voimme todeta, että Riegl Laser Measurement Systems tuo vuonna 2023 markkinoille uudenlaisen, monipuolisen ja vain 6 kg painavan 3D-laserskannerin. Se sopii monille eri käyttäjäryhmille ja monenlaisiin eri tarkoituksiin, joten Rieglin aallonmuodon analysointi -teknologiaan tyytyväiset käyttäjät saavat toivomansa uutuuden.

Tuotannosta näitä skannereita alkaa tulla tämän vuoden ensimmäisellä kvartaalilla ja toivomme saavamme esittelylaitteen viimeistään huhtikuussa. Ota meihin yhteyttä, jos olet kiinnostunut skannerista tai haluat sen esittelyn nyt/myöhemmin keväällä.

Geodesian alamäki läntisessä maailmassa &Kiina

Vastaa

Rakennus- ja infrasektorin käytännön ongelmat Suomessa

Tänäkin vuonna geodesian osaaminen noussut on jälleen noussut keskusteluihin monissa yhteyksissä, kun projektit eivät suju ihan niin kuin pitäisi. Meille kantautuu rakennus- ja infrasektorilla jatkuvaa nahinaa siitä, kuka on mitannut väärin kun virheistä aiheutuneille kustannuksille entistään maksajaa. Olemme olleet myös mukana selvittämässä isojen infrakohteiden virheitä. Nyt joulukuussa vastaan tuli vaihteeksi vastaan rakennussektorin kohde, jossa kyse on niinkin pienestä asiasta kuin koordinaatistojen ymmärtämisestä, mutta virheet ovat kulminoituneet yli sadan tuhannen euron lisäkustannuksiin tässä vaiheessa. Isoissa infraprojekteissa kerrannaisvaikutukset lasketaan miljoonissa.

Rakennusteollisuuden tuottama lisäarvo vuodessa vastaa noin 15 % bruttokansantuotteesta ja kiinteistöt – sekä nimenomaan rakennettu infra -muodostavan ison osan kansallisvarallisuudestamme. Sektori on siis merkittävä osa suomalaista yhteiskuntaa. Näin ollen alan ongelmakohtien selvittämisen luulisi kiinnostavan monia tahoja mukaan lukien koulutus.

Geodesian kriisi Yhdysvalloissa

Tässä mielessä on ollut mielenkiintoista seurata geodesian kriisin keskustelua USAssa. Geodesian osaajia on enää vähän, mutta tarpeet senkun kasvavat. Geodesia tarvitsee siis puhtaan geodesian sekä sitä soveltavien alojen kuten rakennusteollisuuden ongelmat ymmärtäviä osaajia kehittyäkseen. Tammikuussa 2022 julkaistu raportti Geodesy in Crisis kuvaa valaisevasti tilannetta esimerkiksi eri geodesiaa hyödyntävissä tutkimuslaitoksissa, joissa ei enää ole töissä edes geodesian tohtoreita. Myös USAn puolustusteollisuudessa ja puolustusvoimissa on sama tilanne. Kuvaavaa on, että puolustusvoimien alaisessa National Geospatial Intelligence Agencyssa on nykyään noin 2000 GIS-erikoisosaajaa, mutta vain kaksi geodesian tohtoria, joista toinen on lähellä eläkeikää.

Käytännössä rahoituksen alamäki näyttää alkaneen 1990-luvulla samaan aikaan, kun kylmä sota loppui. Nimenomaan kouluttajien puuttumisen takia USAssa on puolestaan paljon nuoria paikkatieto- ja GIS-insinöörejä, joiden oman ydinalan osaaminen on heikolla tieteellisellä ja käytännön osaamisen pohjalla. Samaan aikaan geodesiasta riippuvaiset geospatiaaliset alat ovat vain kasvaneet ja USAssa on muodostunut alla olevan kuvan mukainen kärjellään seisova pyramidi. Geodesia kannattaa yli 1000 miljardin USAn dollarin teollisuutta.

Tämä kriisi on havaittu ja tunnistettu kunnolla muutama vuosi sitten ja raportissa kuvataan muutoksia ja syitä tapahtumiin. Yksi perussyistä lienee geodesian muuttuminen näkymättömäksi – se on kaikkialla, mutta jopa alan sisällä on sen tunnistamisvaikeuksia. Suomessa on muuten samankaltainen tilanne.

Geodesian kukoistus Kiinassa

Samaan aikaan Kiinassa koko 2000-luku geodesiaan on panostettu valtavasti niin, että siellä on nykyään noin 150 oppilaitosta, joissa on geodesian ja kartoituksen perus- ja jatko-opinto-ohjelmia. Raportin tekijät arvioivat, että vuosittain ohjelmiin otetaan 9000–12500 opiskelijaa. Kiinan kasvaneen koulutustarjonnan myötä Kiina on nykyään geodesian koulutuksen ykkösmaa ja pelkästään Wuhanin yliopistossa ja tutkimuskeskuksissa on enemmän geodesian maisteriopiskelijoita ja tohtorikoulutettavia kuin koko USAssa. Koko maailmaa ajatellen Kiinassa on nykyään enemmän koulutettuja geodeetteja kuin muualla maailmassa yhteensä. Myös tutkimusjulkaisuissa Kiina on mennyt ohitse sekä määrällisesti että laadullisesti ja nyt lisääntyy vain kiinaksi kirjoitettujen julkaisujen määrä. Kiinan virallisen politiikan mukaan tieteiden saavutuksia ei halutakaan enää jakaa kaikkien kanssa, vaan ne pidetään kielimuurin takana. Kyseessä ovat näet myös kaupalliset edut. Tämän tekstin kirjoittaja huomasi saman taktiikan jo vuosia sitten seuratessaan kiinalaisten julkaisuja oman GNSS-inertia-laskennan kehittämisestä. Aluksi projektia ja sen kehittämistä esiteltiin, mutta sitten julkaisut kansainvälisillä alustoilla loppuivat vaikka projekti jatkui.

Valtavan rahoitus- ja kehitystyön tuloksena geodesian rahoitus Kiinan eri tutkimuslaitoksissa ja yliopistoissa on huomattavasti paremmalla tasolla kuin muualla maailmassa. Koska osaajia on, niin valtiolla on varaa rahoittaa useampia saman ongelmakentän parissa työskenteleviä tutkimusryhmiä, jolloin todennäköisyys ratkaisujen löytämiseen on tietysti suurempi. Raportin kirjoittajien mukaan esimerkiksi BeiDou (Compass) on vähintään yhtä hyvä järjestelmä kuin GPS ja osin se on jopa parempi. Sillä on nykyään myös maailmanlaajuisesti suurempi määrä käyttäjiä kuin GPS:llä. Geodesian laaja osaaminen on mahdollistanut myös esimerkiksi Kiinan kuuprojektin, autonomisten ajoneuvojen kehittämisen sekä vaativat ja tarkkuutta vaativat isot infrastruktuuriprojektit. Kaukana ovat ajat, jolloin Suomen 1950-luvulla siteeratuin tiedemies V. A. Heiskanen koulutti salaa geodesiaa myös NASAn kuuprojektin tiedemiehille Ohion Kolumbuksessa.

Raportissa viitataan myös Eurooppaan ja todetaan geodesian koulutuksen olevan täällä paremmassa tilassa. Käytännössä viitataan vain tiettyihin maihin kuten Saksaan ja samalla todetaan Saksankin osaamisen nojautuvan tänä päivänä hyvin paljon Kiinaan. Esimerkiksi Saksan geotieteiden tutkimuskeskuksen avaruusgeodesian osastolla noin puolet tohtoreista on saanut koulutuksensa Kiinassa.

Suomen tilanne

Millainen tilanne on sitten Suomessa vuoden 2023 kynnyksellä? Geodesian kriisi havaittiin täällä jo varhain, joten meillä on toteutettu korjaavia toimenpiteitä. Markku Poutanen kirjoitti esimerkiksi seuraavasti Maankäytön numerossa 3/2007:

Yhtenä syynä lienee se, että geodesian menetelmiä ja geodeettisten havaintoverkkojen ja pysyvien, stabiilien vertausjärjestelmien merkitystä ei tunneta. Tutkimuksen lisäksi yhteiskunnallisten tarpeiden huomioonottaminen ja geodeettisten menetelmien tunnetuksi tekeminen ovat lähivuosien suuria haasteita.

sekä

Viime aikojen muotina on ollut koko geodesia-sanan hävittäminen niin alan laitosten kuin geodesian opetuksen nimistä. Miksi? Tilalle ovat tulleet sellaiset mitään tarkoittamattomat sanahirviöt kuin geomatiikka. Kun alan opiskelijat on menetetty samassa myllerryksessä, on koko tarpeeton geodesian opetuskin voitu lakkauttaa. Mistä löytyvät tulevaisuuden osaajat ja kuka kykenee jatkossa luomaan ja ylläpitämään koordinaattijärjestelmiä?

Päättäjiin kohdistetun tiedottamisen myötä Suomessa on löytynyt rahoitusta muun muassa geodeettisen perusinfrastruktuurin ylläpitämiseen ja uudistamiseen. Tietoisuuden kohottamiseksi on julkaistu myös visio ja strategia geodesialle Suomessa 2017-2026, jossa käydään myös läpi heikkouksia mukaan lukien alan koulutus Suomessa. Aalto-yliopistossa on saatu pidettyä geodesian apulaisprofessori sekä työelämäprofessori. Kaikeksi onneksi myös geodesia-nimike on palautettu arvoonsa, sillä maailmanlaajuinen geomatiikkaseikkailu ei tehnyt geodesialle kuin hallaa (tätä käsitellään myös USAn raportissa).

Suomen geodeettisen vision ja strategian päämäärien viimeinen kohta on ”metrologisesti luotettavat ja tarkat koordinaatti-, korkeus- ja painovoimajärjestelmät tarjoavat helposti saatavilla olevat paikkatiedot kaikkien käytössä olevien sovellusten tarpeisiin”. Koko raportti käsittelee siis pääosin ylätason rakenteita ja toimenpiteitä, kun taas sovellettu geodesia eri aloilla ei oikeastaan esiinny siinä laisinkaan. Geodesian infrastruktuuri tuotetaan siis kaikkien sovellusten tarpeisiin, mitä oikeastaan heijastaa kuvan 1 pyramidi, ja pohjalta ylöspäin siirryttäessä sen nimi näytetään muutettavan meillä paikkatiedoksi.

Sovellusaloja ja tekijöitä on paljon, mutta varsinaista geodesian osaamista on muilla aloilla tyypillisesti vähän. Teoriassa koulutus ja tutkimus heijastavat tietämystä muille aloille, mutta koska geodesian koulutus on sen ydinalalla heikoilla kantamilla, niin ei ole paljoakaan mitä heijastaa. Tai se mitä on, suuntautuu lähinnä avaruusgeodesiaan. Valitettavasti toinen tuore strategia, Kansallinen paikkatietostrategia 2022-2025 ei vastaa millään tavalla myöskään osaamisen haasteisiin käytännössä. On kyllä keksitty toistaa aikakautemme mantraa osaajien maahantuonnista ulkomailta:

”Maahamme on saatava ulkomaisia alan osaajia ja lisättävä muiden alojen asiantuntijoiden paikkatieto-osaamista. Paikkatieto-alan osaajien palkkauksen on oltava tasolla, joka motivoi työnhakijoita tilanteessa, jossa IT-osaajista on pulaa.”

No, tiedämme missä maassa ne oikeat osaajat nykyään ovat, joten ilmeisesti rekrytointi Kiinasta käy kuumana.

Lopuksi

Toimiva geodeettinen infrastruktuuri ei siis riitä siihen, että esimerkiksi rakennusalalla saavutettaisiin parempaa laatua ja vältyttäisiin isoilta virheiltä. Geodesian tietotaidon pitäisi heijastua paremmin sekä kartoittajien ja maanmittaajien koulutukseen, jotta he osaisivat soveltaa sitä onnistuneesti käytännön projekteissa – monet toimivat rakennusalalla. Toisaalta käytännön tason toimijoiden osaaminen ja ymmärrys ei riitä, koska geodeettinen osaaminen on nykyään olematonta myös ylätasoillä – sekä tilaaja –että suunnitteluorganisaatioissa. Esimerkiksi merkittäviä mittausprojekteja tilaavilla ja hallinnoivilla yksityisillä ja julkisilla organisaatioilla ei tyypillisesti ole yhtään geodesian osaajaa talossa. GIS-analyytikolla ei ole riittävää osaamista ja IT-ammattilainen ei normaalisti tiedä mittauksesta mitään. Saatava lopputulos on usein sen mukaista. Koska ongelmatilanteita ja rahallisia korvauksia ei ratkota julkisuudessa, niin tietoisuus ongelmista ei leviä. Tilinpidossa kustannukset jakautuvat eri kustannuspaikoille, joten ongelmien rahallista vuosikustannusta Suomessa ei tiedä kukaan.

Nahina jatkuu. Näihin hiukan synkkiin ajatuksiin päätämme vuoden 2022 kirjoitukset. Tästä huolimatta toivotamme kaikille lukijoillemme Valoisaa Uutta Vuotta 2023!

Hyvää Joulua

Vastaa

Taas on tullut aika hiljentyä joulun viettoon. Näin ollen toivotamme kaikille asiakkaillemme ja seuraajillemme hyvää ja rauhallista joulua.

Maailman myrskyjen keskellä kutsumme sinut hetkeksi seuraamme ajamaan testiajoa Ruotsin maaseudulla. Kyseessä on teiden mobiililaserskannaus ja testeissä vertaillaan mittaustuloksia referenssiarvoihin sekä tutkitaan mittauslaitteiston tulosten toistettavuutta. Näin ollen yhden kilometrin pituista tienpätkää mitataan kymmenen kertaa peräkkäin ja näitä yhden kilometrin lenkkejä on ajettava useampia. Tällaista meno oli vuoden 2022 syksyllä.

RIEGL autolidareiden testauksessa

Vastaa

Optiikan ja fotoniikan voittoa tavoittelematon teknologiayhdistys SPIE kehittää parhaillaan laajassa projektissa itseohjautuvien ajoneuvojen ohjaukseen kehitettyjen lidar-skannereiden testausmenetelmää.

Nopeasti kehittyvällä alalla ei ole kunnollisia standardeja, joten laitteiden vertailu on vaikeaa pelkästään valmistajien ilmoittamien arvojen perusteella. Sama ongelma pätee myös perinteisiin laserskannereihin.

“How does anyone compare performance of lidar systems? What are the standard metrics? That is what this project is about,” says team leader Paul McManamon, CEO of Exciting Technology, an SPIE past president, and author of LiDAR Technologies and Systems and Field Guide to Lidar,” both published by SPIE Press. “This field test was not designed to be a competition, but rather an experiment to quantify lidar performance and variation. We are creating an independent framework to evaluate lidar systems.”

https://spie.org/news/photonics-focus/julyaug-2022/benchmarking-automotive-lidar-systems

Testeissä on mukana kymmenen eri valmistajan lidareita ja järjestelyissä ovat mukana esimerkiksi USAn standardointivirasto NIST sekä isoja laitteiden käyttäjäyrityksiä. Mielenkiintoista on se, että eurooppalaisen RIEGLin skanneri on valittu vertailun mittapuuksi muille lidareille eli se edustaa ns. oikeaa mittaustulosta. Tällaisissa mittausaineistojen vertailuissahan pitää aina muistaa, että vertailun mittapuun on edustettava ainakin asteen tarkempaa mittaustarkkuutta testattaviin laitteisiin verrattuna. Muuten lopputuloksella ei ole mitään virkaa. Testaamiseen liittyy paljon tietotaitoa, vaikka meillä tällainen työ tehdään usein oppinäytetyönä. Kokemattomien tekijöiden työn tulokset ovat sen mukaisia.

SPIEn kehittämässä testissä on tähän mennessä käynyt ilmi, että kaksi testatusta kymmenestä lidarista mittaa yli 200 m etäisyyksiä. Valmistajien tiedot lupaavat kaikille mukana oleville lidareille mittaustulosta vain 150 m asti. Mittausetäisyyttä tutkitaan luonnollisesti useilla eri heijastuvuuksilla ja koeradalla on myös erilaisia häiriötekijöitä, jotta laserin mittausdynamiikka tulee paremmin esille. Käytännön tilanteessa katu- ja tiealueilla häiriöitä näet riittää.

Testikäytäntö on tarkoitus saada valmiiksi 2023 huhtikuuhun mennessä, jolloin voidaan aloittaa laajemmat lidartestaukset.

Autolidarien kohdalla ympyrä sulkeutuu hauskasti, sillä DARPAn haasteet vuosina 2005 ja 2007 aloittavat nykyisen autolidarien kehitysbuumin osana robottiautojen kehittämistä. RIEGLin silloisia skannereita oli tuolloin käytössä useamman eri tiimin rakentamissa ajoneuvoissa, ja nyt RIEGLin nykyisillä skannereilla siis testataan mitä on saatu aikaan. Tämä myös aikamoinen kunnia eurooppalaiselle laitevalmistajalle USAn markkinoilla.

Millaisen UAV-skannerin sinä tarvitset?

Vastaa

Laserskannerivalmistaja Riegl on viimeisen vuoden aikana tuottanut käteviä vertailukuvia eri skannereistaan niin, että asiakkaat voivat helpommin hahmottaa mikä skanneri sopisi tarkemmin heidän vaatimuksiinsa. Tuoreimpana esimerkkinä ovat miehittämättömiin ilma-aluksiin suunnatut laserskannerit kuten alla olevassa kuvassa näkyy. (Klikkaa kuvaa ladataksesi pdf-tiedosto)

Yllä oleva kaavio näyttää perussuunnan esimerkiksi painon perusteella. Jos käyttäjä tavoittelee suurempaa tuotantotehokkuutta, niin suunnitellun lentoaluksen speksejä voi joutua muuttamaan eli kantokykyä tarvitaan enemmän. Jos käyttäjän tarkoitus on kartoittaa matalia vesistöjä, niin maailmanlaajuisesti vaihtoehtoja tässä kategoriassa on vähän – RIEGL VQ-840-G soveltuu jo suurempiinkin projekteihin.

Tutustu laserskannaukseen RIEGL GmbH:n maahantuojan Nordic Geo Center Oy:n sivustolla.

RIEGL VZ-400i -laserskannerin uudet tarkkuusarvot

Vastaa

Laitevalmistaja RIEGL Laser Measurement Systems julkaisi juuri staattisen maalaserskannerin VZ-400i:n uuden esitteen. Tutkimuksen ja analyysin jälkeen laserskannerin ilmoitetut tarkkuusarvot ovat nyt parantuneet entisestään ja tämä laserskanneri vertautuu nyt kulmamittauksen tarkkuusarvoiltaan hyvään takymetriin.

  • 3D sijaintitarkkuus:
    3mm @ 50m and 5mm @ 100m, perustuen tähyksen mallintamiseen ( RIEGL testiolosuhteet)
  • Kulmamittauksen tarkkuus:
    0.0028° (0.3 mgon,10 kaarisekuntia) molemmat akselit
  • Lasersäteen divergenssi:
    0.25 mrad @ 1/e, 0.35 mrad @ 1/e2

Saavutetut tarkkuudet heijastavat hyvin omia kokemuksiamme käytännön mittauksista, joten on hienoa, että laitteen viralliset heijastavat nyt tuloksia paremmin. Rieglin tekninen johto ilmoittaa eri skannereiden viralliset mittaustarkkuudet hyvin konservatiivisesti, jolloin käyttäjät tyypillisesti ilahtuvat tuloksista.

Sade ja pöly eivät estä hyvän mittaustuloksen saavuttamista Rieglin aallonmuodon analysointitekniikan ansiosta.

Suomessa RIEGL VZ-400i -maalaserkeilaimia on käytössä yksityisillä mittausalan konsulteilta infra- ja rakennusmittauksissa sekä useassa yliopistossa eri aloilla. Vuosien myötä se on mittausominaisuuksiensa takia valikoitunut suosikiksi myös puiden laserskannaukseen. Skannerin monipuoliset ominaisuudet mahdollistavat myös nopean Stop&Go mittauksen esimerkiksi mönkijän kyydissä tai liikkuvan laserskannauksen VMZ-alustalla.

Laitteen teknisen esitteen voi ladata tästä.

RIEGL Laser Measurement Systems GmbH:n edustus ja maahantuonti Suomessa: Nordic Geo Center Oy

RIEGL VZ-400i ja VZ-2000i ovat seuraavan kerran esillä Pohjoinen Teollisuus -tapahtumassa 18. ja 19. toukokuuta Ouluhallissa.

Ajanmittauksen ja korkeuden yhteys

Vastaa

Kansainvälinen paino- ja mittatoimisto, Ranskassa päämajaa pitävä “Bureau international des poids et mesures” eli BIPM on määrittelemässä uudelleen aikaa. Tarkalleen ottaen ajan määrittäminen tarkentuu uuden teknologian myötä. Vuodesta 1875 asti toiminut järjestö säätelee seitsemää metristä perusyksikköämme eli aikaa, pituutta, massaa, sähkövirtaa, termodynaamista lämpötilaa, valovoimaa ja ainemäärää. Nykyään kaikki perusyksiköt ainemäärää lukuun ottamatta määritetään ajan avulla, joten ajan määrittämisen tarkentumisella on mielenkiintoisia vaikutuksia.

Sekunnin, ajan yksikön, määritelmää uudistetaan, sillä nyt tarkimpina tunnettujen cesium-alkuaineeseen perustuvien atomikellojen tilalle on kehitteillä optisia atomikelloja. New York Timesin artikkelin mukaan niitä on olemassa jo kolmisenkymmentä kappaletta laboratorioissa ja niiden avulla sekunti voidaan siis määritellä uudestaan tarkentaen ajan mittausta.

Ytterbiumiin perustuva atomikello. Kuva: NIST

Miten tämä liittyy maanmittaukseen? Monissa mittauslaitteissamme tarkka ajan mittaus on mittauksen perusta, mutta perustavan laatuisemmin korkeus (kuten myös aika) on riippuvainen painovoimasta ja massasta. Optisia atomikelloja kehitettäessä huomattiin, että kellot mittaavat aikaa hieman eri tavoin vaikka ne kaikki sijaitsevat eri laboratorioissa Coloradon Boulderissa. Suhteellisuusteorian mukaan painovoima vaikuttaa aikaan, joten ero kellojen käymisnopeuksien välillä päätettiin tarkistaa tarkkavaaituksella.

Vuosina 2015 ja 2018 USAn geologinen tutkimuskeskus (USGS) vaaitsi kellojen korkeuseron ja tulosten perusteella kellot kävivät eri nopeudella eri korkeusasemassa ja painovoimakentässä. Vain yhden senttimetrin toista kelloa korkeammalla sijainnut kello käy nopeammin.

Tulevaisuudessa uusilla, tarkemmilla optisilla kelloilla voidaan myös vaikkapa mitata painovoima- ja korkeuseroja eri paikkojen välillä ja selvittää esimerkiksi veden virtaussuunta. Tulevaisuuteen on tosin vielä matkaa ja paljon kehitystyötä jäljellä, mutta työ on jo aloitettu lupaavin tuloksi. Topologisissa korkeuskysymyksissä kysymyksenasettelu säilyy aina vaan ennallaan – mihin suuntaa vesi virtaa.

Intergeo 2022 teemoja

Vastaa

Intergeo järjestetään tänä vuonna lokakuun 18.-20. päivinä Saksan Essenissä. Kyseessä on Saksan kartografisen seuran järjestämä maailman suurin maanmittausalan tapahtuma, joka koostuu konferenssista ja näyttelystä. Konferenssi on maksullinen, mutta näyttelyyn saat lippuja vaikkapa meiltä.

Vaikka tapahtumaan on vielä varsin pitkä aika, niin mainostetaanpa jo tässä vaiheessa pääteemoja matkan suunnittelua varten. Niistä ykkösenä näyttää olevan viime vuosien trendi digitaaliset kaksoset. Mittauksen ja mallinnuksen maailmassa pääpaino on virtuaalimaailman luomisessa kun taas monet muut alat keskittyvät käyttö- ja hyödyntämistapoihin. Maailmalla teknoyhtiöiden Metaverse-kilpajuoksu on jo alkanut.

https://www.intergeo.de/en/news/intergeo-2022-die-power-der-digitalen-zwillinge-3d-modelle-machen-die-welt-smarter

Essenissä digikaksosten pääteemaan liittyy läheisesti rakennusteollisuuden digitalisaatio ja siihen liittyvät kysymykset. Meillä on Suomessa käynnissä sama kehitys, mutta kehityksen ykköseksi saattaa ehtiä metsäala. Suomen ensimmäinen digitaalinen kaksonen muodostetaan metsävarannoistamme.

Tapahtuman muita teemoja ovat esimerkiksi mobiililaserskannaus, teolliset mittausjärjestelmät sekä mittauksen robotisoituminen.

Viime vuonna tapahtuma järjestetiin jo paikan päällä Saksassa pääosin eurooppalaisin voimin. Maailman toipuessa pandemiasta lokakuussa nähdään toivon mukaan entistä suurempi Intergeo. Nähdään siellä!

Turun kauppatorin kaivauksilla

Vastaa

Jouluyllätyksenä meille saapui tuore julkaisu Turun Kauppatorin kaivauksista vuosina 2018-2021. Kyseessä oli Suomen kautta aikojen isoin arkeologinen kaivaus, koska koko torialue piti tutkia uutta toriparkkia rakennettaessa.

Tämä julkaisu on tarkoitettu turkulaisille ja kaikille kaivauksella vierailleille ihmisille. Näin ollen se sisältää paljon kuvia kaivausvaiheista, mielenkiintoista luettavaa kaupungin kehityksestä sekä sen menneistä asukkaista.

Mukaan on päässyt myös Riegl VZ-400i-laserskannerimme, jonka kanssa ahkeroitiin paljon kaivauksen dokumentaatiota luotaessa ja rakenteita tallennettaessa. Mukavaa, kun laserskannerit on saatu jokapäiväiseen käyttöön, sillä niiden avulla voidaan nopeuttaa itse kaivausta. Perinteisesti arkeologisilla kaivauksilla on piirretty paljon käsin ja mitattu yksittäisiä pisteitä takymetri-/GNSS-mittauksin. Nyt laserskannerien yleistyessä aikaa vieviä työvaiheita voidaan siirtää kentältä toimistoon, jolloin aineistojen keruun jälkeen kaivaustyö voi jatkua paljon nopeammin. Kohteen sijaitessa keskeisessä paikassa ja rakentajien odottaessa koko ajan lähtökuopissa, säästynyt aika on paljon rahaa.

RIEGL VZ-400i Turun Kauppatorilla

Laserskannauslaitteistojen maahantuojana meitä ilahduttaa luonnollisesti nähdä laitteistomme käytössä. Tieteellisten julkaisujen lisäksi on myös ilahduttavaa nähdä populäärijulkaisuja arkeologisesta työstä, jolloin suuri yleisö pääsee tarkemmin tutustumaan työn luonteeseen.

https://www.muuritutkimus.com/julkaisut/index.html

PS. Kirjan yhtenä toimittajana toiminut Georg Haggrén on muuten entisen fotogrammetrian professorimme Henrik Haggrénin veli. Professorina toimiessaan Henrik oli myös mukana arkeologisissa projekteissa, joista mieleenpainuvin taisi olla Suomen Akatemian huippuyksikön arkeologinen kaivaus ja inventointi Jordanian Petrassa. Kyseisessä projektissa muutama maanmittauksen opiskelija pääsi toteuttamaan kartoitusprojektin niin sanotusti alusta alkaen – harvinaista herkkua alan ihmisille.