Avainsana-arkisto: monitorointi

Design compare, Slope angle ja Monitoring sovellukset

Vastaa

Vuoden 2020 Intergeossa Riegl esitteli myös olemassa olevien tuotteiden päivityksiä kuten ”One-touch processing wizard” työkalun automatisoimaan RiScan Pro-ohjelman prosessointia, uudet RiPano ja RDB versiot sekä skannerin sisäisen automaattisen rekisteröinnin nopeutumisen entisestään. VZ-400i -skanneriin esiteltiin kolme uutta sovellusta: Design compare, Slope angle ja Monitoring sekä rajapinta robotti-integrointeihin. Skannerin ja ohjelmien uutuudet saa käyttöönsä voimassa olevalla ylläpitosopimuksella.

Käyttäjä voi myös koodata Rieglin VZ-i sarjan skannereihin omia sovelluksia Python tai C++ -pohjaisesti. Sovellusten tarkoitus on tyypillisesti skannerissa tehtävät prosessoinnit ja tulosten visualisointi skannerissa heti työn päätyttyä. Koska skannerin voi yhdistää paikalliseen tietoliikenneverkkoon, niin tuloksia voi myös heti lähettää projektin eri osapuolten tarkasteltavaksi.

Design Compare -sovelluksen perusidea näkyy kuvissa sekä skannerin käyttöliittymässä että nettiselaimen näkymänä.

Lähtömalliin vertailuun, Design compare, tarvitaan .stl -formaatissa oleva georeferoitu malli kohteesta ja paikan päällä mitattaessa skannerin orientointi mallin kanssa samaan koordinaatistoon esimerkiksi RTK-GNSS-mittauksin. Mittaustuloksen erotus malliin lasketaan joka pikselia kohden, jolloin esimerkiksi nähdään onko kohteessa louhittu liikaa vai liian vähän.

Rinteen kaltevuus, Slope angle, sovelluksella valvotaan puolestaan mitattavan kohteen muutosta joko kerta- tai toistomittauksin. Käyttäjä asettaa alussa projektiin tarkkailtavat raja-arvot, jolloin ne visualisoituvat eri värein mittausta tehdessä.

Rinteen kaltevuusanalyysin lopputulos nähtävillä nettiselaimessa.

Skannerin voi myös ohjelmoida tekemään toistomittauksia säännöllisin väliajoin, jos kohteen oletetaan olevan dynaamisen muutoksen tilassa. Tietoverkkoon kytketyn skannerin tuloksia voidaan lähettää muille tarkasteltavaksi heti laskennan valmistuttua.

Seurantaa tekevä Monitoring-sovellus on myös tehty havaitsemaan muutoksia mitattavassa kohteessa. Ohjelman asetuksissä määritetään raja-arvot havaittavan muutoksen suuruudelle, jolloin jälleen visualisoinnin avulla olennaiset muutokset ja niiden sijainnit voidaan havaita.

Riegl VZ-i -sarjan laserskannereiden kehitys jatkaa mielenkiintoisiin suuntiin. Pintojen vertailusta suunta rakennusten suunnittelumallien ja mittausten vertailuun on selkeä, vaikka isommat organisaatiot ehtinevät kehittää sen skanneriin ensin itse sisäiseen käyttöönsä. Valmistaja ei aina itse ehdi ensimmäisenä eikä edes pysty toteuttamaan kaikkia käyttäjien tarpeita. Siksi ohjelmointirajapinnat ovat hyödyllisiä. Kompleksisten kohteiden osalta saattaa olla tosin luonnollisempaa toteuttaa itse vertailu tietokoneella tai pilvipalvelimella.

Mittausrobottikehityksessä suuntaus on myös selkeä ja yliopistojen tutkimusprojekteista (esim. Irma3D) ollaan nyt selkeästi suuntaamassa kaupallisten robottien maailmaan. Esimerkiksi Boston Dynamicsin Spot-robottikoiran ympärillä on kovasti kehityskuhinaa ja VZ-i -sarjan skannerit saa integroitua sen kanssa. Perinteisempiä pyörällisiä robottialustoja on myös jo integroitu esim. Saksassa kaivosmittaukseen. Rieglin ideana ei olevan integrointi vaan myös halua saavuttaa skannerien mahdollistama mittaustarkkuus. Stop&Go mittauksessa 3D-mittaustarkkuus on parhammillaan kuitenkin < 10 mm. Jotta robotti ei juuttuisi vaikkapa lumihankeen, niin myös lumiauralliset ratkaisut ovat mahdollisia 🙂

Spatiaalinen rannikonmuutos & ilmalaserkeilaus

Vastaa

Marraskuun alussa USA:n itärannikolle iskeneen Sandy-hurrikaanin vahinkoja arvoidaan kovaa vauhtia. Koska vahingoittunut alue on erittäin laaja, niin erilaiset kaukokartoitusmenelmät satelliittimittauksista lentokoneesta/helikopterista tehtyihin ilmakuviin ja ilmalaserskannauksiin ovat luonnollisesti ykkösvalintoja työn tekemiseksi. Pikkulennokkien käyttö eivät oikein istu tällaisiin kuvioihin, sillä tuhoalueille pitäisi ensiksi päästä – tiet olivat poikki ja sähköjä ei ollut päiväkausiin – ja lisäksi kartoitettavat alueet ovat suuria. Isot miehittämättömät lennokit, jotka kantavat tehokkaan laserkeilaimen, ovat taas niin hintavia, ettei kustannussäästöjä helikoptereihin ja lentokoneisiin nähden taida oikein syntyä.

Yhdysvalloissa paikallinen geologinen tutkimuskeskus USGS kävi ilmalaserskannaamassa pahimman tuhoalueen keskellä olevan Fire Islandin marraskuun 5. päivänä. Tuloksia verrattiin ennen myrskyä tehtyihin mittauksiin ja tuloksena ollaan saamassa tukku uutta tietoa rannikon muutoksista. Seurannalla voidaan tehdä päätelmiä muun muassa myrskyjen vaikutuksesta spatiaaliseen rannikonmuutokseen kuten rantojen eroosioon, dyynien siirtymiseen ja uusien saarien muodostumisen. Tulokset ovat tässä vaiheessa vielä alustavia, mutta hiekkaa on selkeästi siirtynyt metrikaupalla rannasta sisämaahan tai se on huuhtoutunut kokonaan pois. Katsopa ennen ja jälkeen kuvasarjat USGS:n sivuilta.

Mielenkiintoinen on myös USGS:n arvio, että tuhoa pahensi merenpinnan nousu. Vuoden 1962 edellisestä suuresta myrskystä merenpinnan korkeus on noussut runsaat 20 cm, joten merivesi ulottuu nyt laajemmille alueille noustessaan.

Mitenkähän myrskyssä kävi Delawaren rannikolla sijaitsevalle keinotekoiselle riutalle? Red Bird -riutta on luotu käytöstä poistetuista metrovaunuista (n. 700 kpl), joiden avulla on luotu kaloille ja kasvillisuudelle superhedelmällinen alusta. Riutan toinen tarkoitus hidastaa eroosiota.

Rannikon eroosio on iso ongelma myös ilman katastrofaalisia myrskyjä ja rannikon muutoksia seurataan erilaisin keinoin myös Suomessa. Tästä löytyy hyvä selvitys ja animaatio Geodeettisen laitoksen sivuilta. Meillähän maa nousee länsirannikolla, mutta maissa, joissa maata menetetään merelle vuosittain, tilanne on luonnollisesti vakavampi asukkaiden kannalta. Näin käy esimerkiksi Englannissa, jonka itärannikko katoaa Pohjanmereen kovaa vauhtia. Tilastollisesti laskettuna keskimääräinen muutosvauhti vuosien 1852-2010 välisenä aikana on 1,27 metriä vuosittain. Tilaston takana on vaihtelevia mittausmenetelmiä, sillä aluksi muutosta seurattiin karttakäyrien muutoksena, vuodesta 1951 alkaen muutamalta pysyvältä mittausasemalta, 1999 alkaen pistemäisesti GPS-mittauksin ja vuodesta 2009 alkaen ilmalaserkeilaamalla.

Englannin itärannikkoa seurataan myös maalaserkeilauksen avulla, kuten tässä Englannin geologisen tutkimuskeskuksen videossa näkyy. Rannikon pehmeä maaperä on eroosion lisäksi altis myös maanvyöryille, joita halutaan näin tarkkailla. Mittalaitteena on muuten Rieglin vanhempi, 6 km mittaava malli.

Vuosisatojen aikana kokonaisia kyliä on siis menetetty merelle. Katsopa tilannetta pelkästään Itä-Yorkshiressä täältä.

Lisätietoja:

Ilmalaserskannaus Nordic Geo Center Oy:n sivuilla: http://www.geocenter.fi.testwww.yritysweb.fi/NGC/riegl/ilmalaserskannerit/ (sivun alaosassa)

Ilmalaserskannaukset Fire Islandilta: http://coastal.er.usgs.gov/hurricanes/sandy/lidar/

Sandyn opetukset: http://www.usgs.gov/blogs/features/usgs_top_story/shifting-sands-sandys-lessons-in-coastal-geology/

Tietoa eroosiosta ja kadonneista kylistä Itä-Yorkshiresta: http://urbanrim.org.uk/Holderness.htm sekä http://urbanrim.org.uk/erosion%20map.htm

Maannousu Suomessa: http://www.fgi.fi/fgi/fi/teemat/maannousu