High-end -mittausjärjestelmien häkellyttävä tehokkuus
Viron toimituksen lähestyessä olemme jälleen pohtineet Riegl VQ-1560i –ilmalaserskannausjärjestelmän tehokkuutta. Tuntuu uskomattomalta, että voisimme esimerkiksi kasvillisuusanalyysin vaatimalla tarkkuudella skannata lentokoneella Suomen rautatieverkoston suunnilleen vuorokaudessa!
Virossa tavoitteet ovat erilaiset ja siellä mennään tietoisesti ilmakuvaus edellä, jolloin mahdollisia mittauspäivä vuodessa on vähemmän ja kansallista kartoitustyötä voidaan tehdä vain päiväsaikaan. Käytettäessä tätä skannausjärjestelmää tehokkaimmillaan työtä voitaisiin myös tehdä mittauksen kannalta muuten suotuisimpina ajankohtina (kevät ja syksy – ei lehtiä puissa) vaikka yötä päivää, jolloin kartoitustyötä voidaan tehdä enemmän. Kesällä voidaan luonnollisesti mitata erityyppisiä metsiä ja ympäristöä, koska metsäntutkimuksen kannalta saadaan tuolloin myös otollisia tuloksia. Maastoa kartoitettaessa ei kesällä saavuteta parhaita mahdollisia tuloksia, sillä sen verran paljon kasvillisuuden vaikutus näkyy tuloksissa. Mutta työ on mahdollista.
Mitä tällaisella mittausjärjestelmällä voisi siis saada aikaan Suomessa? Tosiaan, Riegl VQ-1560i – järjestelmällä koko rataverkostomme voidaan mitata matalalta lentokoneesta päivässä saavuttaen tarkkuuden, joka riittää esimerkiksi kasvillisuusanalyysin lähtökohdaksi. Ilmalaserskannauksella tehtynä kasvillisuusanalyysin tekeminen on varsin edullista, jolloin se voidaan tehdä vaikkapa kerran koko rautatieverkoston alueella. Ensimmäistä kertaa tosin näin nopeasti, sillä uuden laitteiston nopeus on suuri. Kasvillisuusanalyysejä tehdään esim. sähkölinjoilla ja rautateillä selvitettäessä potentiaalisia kaatuvia puita ja muita ongelmia.
Käytettäessä VQ-1560i-järjestelmää ja prosessointia hiukan eri tavalla, mittaustarkkuus on tietysti parempi ja jälki kelpaa esimerkiksi rakentamisen tai korjauksen suunnittelutyön pohjaksi. Haluttaessa tarkempaa ratageometriaa, enemmän yksityiskohtia ja mitata myös tunnelit, voisimme siirtyä junasta tehtävään mobiiliskannaukseen ja tällöinkin voimme edetä yli 100 km/h nopeudella käytettäessä tällä hetkellä maailman edistyneintä mobiiliskannauskalustoa, Riegl VMX-1HA:ta. Tie- ja rataympäristössä ilmasta tehty mittaus tuottaa vain osan tarvittavasta aineistosta kun taas maasta käsin tehtynä tarvitaan vähemmän täydennysmittauksia. Molemmilla menetelmillä on etunsa, joista voimme kertoa enemmän.
Kuten kuvasta huomataan, talojen alaosat jäävät ilmasta skannatessa helposti pois ja kaikkiin aukkokohtiin täytyy tehdä täydennysmittauksia maasta. Aineisto on mitattu Riegl VQ-1560-skannerilla noin 500 m korkeudelta.
Kustannuksiltaan lentokoneesta tehty ilmalaserskannaus eli ilmalaserkeilaus on isoissa kohteissa täysin ylivertaista verrattuna esimerkiksi lennokilla tehtävään työhön. Tietyissä tehtävissä helikopteri on puolestaan ylivertainen mittausalusta. Lennokit sopivat hyvin rajatuille alueille sekä täydennyskartoitukseen ja niillä on lyhyt vasteaika työn aloittamiseen. Oikeilla menetelmillä ja laitteistolla ajoneuvosta tehtävä mobiililaserskannaus päivittää jo suorastaan takymetrimittauksen tarkkuuden eli mitä laitamme lautaselle?
Tulevaisuus on asia erikseen mutta tällainen on asiain tila vuonna 2017 kun keskustellaan siviilipuolen laitteista. Tähän kustannustasoon ovat jo monet startupit meillä ja maailmalla törmänneet konkurssin kautta. Vaihtoehtoisesti uuden kehityksen voi kustantaa varakas patruuna, jonka avulla startupia voidaan pyörittää tappiollisesti vuositolkulla kehitystyön mahdollistamiseksi ja sateenkaaren päässä kimmaltaa ehkä se toivottu palkinto – uusi, globaalia maailmanvalloittaja. Vaihtoehtona on astetta spektakulaarisempi startup-konkurssi – käytännön mittaus ei näet ole ihan helppoa hommaa.
Päämiehemme Riegl Laser Measurements Systemsin havainnollinen esitys eri laserskannaustekniikoiden soveltuvuudesta erikokoisissa kohteissa.
Uudet testausprojektit – onko kysymyksenasettelussa järkeä?
Nyt on käynnissä monia kokeiluja uusien, edullisempien mittaustekniikoiden löytämiseksi väyläympäristössä. Näitä kokeiluja – kuten erästä nimeltä mainitsematonta tiepuolen projektia – näyttävät osin vetävän tekijät, joilla ei ole minkäänlaista tietoa insinöörigeodesiasta. Alan viimeinen varsinainen yliopistopuolen suomalainen professori Hannu Salmenperä eläköityi tosin jo ajat sitten. Itse kuitenkin kaipaamme aikaa, jolloin asiantuntijat vetivät näitä projekteja eikä Saarikoskea lainaten: ”yhteiskunta on kiertänyt täyden kehän vahvoista arvoista täydelliseen arvottomuuteen. Kun asiantuntijat on pantu viralta, jokainen on asiantuntija. Kukaan ei saa olla toista oikeammassa, joten totuutta ei voi olla.”
Paluuta menneeseen ei tosin ole, sillä tämän hetken asiantuntijuuden tila on osin sellainen, että tutkijat ovat yliopistojen ja tutkimuslaitosten kaupallistumiskehityksen tuloksena sidoksissa patentein, hallitusjäsenyyksin ja omistuksin omiin ratkaisuihinsa ja luonnollisesti yrityksissä työskentelevät käytännön työn suurimmat osaajat ovat sidoksissa työnantajansa tavoitteisiin. Ilmankos paluuta ”viattomuuden aikaan” haikaillaan monilla eri aloilla. Ei asia menneisyydessäkään ollut yksinkertainen, mutta monesti sen yhteisen hyvän ja edun hakeminen oli monilla asiantuntijoilla selkeä päämäärä oman edun sijaan.
Tässä tiedottomuuden tilassa vallalle on nyt päästetty trendikäs käsitys, jonka mukaan mitä halvempi mittauslaite, sen halvempi on myös työ. Meidän kokemuksemme mukaan se on usein täysin harhainen himmeli ja osoitettu vääräksi monessa käytännön hankkeessa. Oli kyseessä suuri tai pieni infrahanke, mittauksen lopputuloksen laadulla on merkitystä, jolloin mittauksen virheet eivät lisää rakennus-, käyttö ja korjauskustannuksia vaan ovat hallinnassa. Laatuun vaikuttaa valitun mittaustekniikan lisäksi myös mittauksen tekijöiden osaaminen ja jopa tilaajatahon osaaminen. Vai mitä mieltä olette silloista, jotka on rakennettu väärään korkoon viereiseen tiehen nähden? Tai vedenjakajalla rakennettuun kaivokseen, jonka veden valuma-alueet paljastuivat varsin erilaisiksi kuin alkuun arveltiin? Käytännön projekteissa todettu nyrkkisääntö ”säästetään 10 000 euroa mittauksissa (laadussa), aiheuttaa 100 000 euroa enemmän suunnittelukuluja ja 1 000 000 euroa enemmän rakennuskuluja” pitänee edelleenkin paikkansa. Pahimmillaan kustannukset ovat paljon suuremmat.
Toisekseen, jos kalliilla laitteella työn tehokkuudessa päästään ihan eri tasolle kuin halvalla laitteella – esim. 1 pv kenttämittausta vs. satoja päiviä – niin isoissa urakoissa kalliimpi laite tuo laiteinvestoinnin takaisin jopa yhden urakan aikana. Rakentamisessa aika on rahaa. Paitsi tietenkin työllistämistöissä.
Tehokkuudesta ja aikakysymyksestä saammekin aasinsillan skaalattavuuteen. Rahoittajat kysyvät nykyajan startup-yrityksiltä ensimmäiseksi, miten liikeidea skaalautuu globaaliksi ja maailma valloitetaan. Mittauspuolella tämä skaalattavuus tapahtuu seuraavasti: pienten pinta-alojen mittauksessa edulliset ja tehokkaat laitteet skaalautuvat perustamalla eri puolille haaraosastoja (tai verkostoitumalla), jotka sitten tekevät paikallisesti samanlaisia pieniä töitä. Isojen pinta-alojen ja kohteiden kohdalla – haluttaessa järjellinen mittausaika – käytettävän kaluston on oltava toisenlainen ja toisaalta niillä kartoitetaan sitten isompia aloja kerrallaan edullisesti ja pienemmällä työvoimalla.
Sinänsä on hienoa, kun uusia mahdollisuuksia testataan, mutta eipä unohdeta näistä testeistä maanmittauksen perusteita ja edistyneempääkin tasoa! Eikä suinkaan olisi haitaksi, jos testin järjestäjän puolella olisi teorian lisäksi kokemustakin käytännön mittaustöistä. Summa summarum: Suomessa tehtävät mittaustekniset kokeilut ja testit olisi aina syytä tehdä päämäärä edellä niin, että tilaaja määrittelee mittaustehtävissä halutun lopputuloksen reunaehtoineen, ei keinoja sen saavuttamiseen. Kohteessa tehdään myös referenssimittaukset astetta tarkemmalla mittausmenetelmällä haluttuun lopputulokseen nähden – olkoon se vaikka kuinka hidasta ja kallista – sillä muuten mittausmenetelmiä ei tarkkuuden suhteen voi oikeasti vertailla keskenään. Näin myös uudet ratkaisut ja kehittyvä teknologia voidaan huomioida ja niiden mahdollista kehittymistä voitaisiin seurata myös tilaajapuolella. Uudet ratkaisut vaativat näet monesti varsin rankkaa, vuosia kestävää kehittämistyötä ennen kypsymistä toimintakuntoon. Emme aliarvioi tarvittavaa työ- ja rahamäärää tai aikaa, sillä työntekijämme ovat menestyksellisesti olleet mukana kehittämässä uusia mittausmenetelmiä ja mittauslaitteita kotimaisissa ja kansainvälisissä kuvioissa jo muutaman vuosikymmenen ajan mm. Nikonin, Saabin ja Zeissin kanssa.
Kysymyksiä? Olepa yhteydessä p. 045 650 8585