Avainsana-arkisto: takymetri

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.

Runkomittauskeskustelu jatkuu

Vastaa

Lämmitimme Lapin mittauspäivillä jo alustavasti runkomittausaihepiiriä ja ensi viikolla 27. maaliskuuta jatkamme samasta aihepiiristä Maanmittauspäivillä otsikolla: ” Runkomittaukset – katoavaa kansanperinnettäkö?”. Siellä laajennamme keskustelua myös kustannusvaikutuksiin, sillä kustannukset ovat tietysti usein se merkittävin motivaatio lähes kaikessa – myös mittauksessa ja rakentamisessa.

Rovaniemellä Tauno Suomisen esitys oli suunnattu pääosin opiskelijoille, joten hän kävi läpi oman mittausuransa kautta kohtaamisensa runkomittauksen kanssa. Hän on niitä harvoja suomalaisia, jotka ovat käyttäneet jo GPS-järjestelmän edeltäjää Navsatia (Navy Satellite Navigation System) ja nimenomaan rungon mittaamiseen. Navsat ei ole oikein edes tunnettu Suomessa, koska se oli vain NATO-maiden ja niiden liittolaisten käytössä.

Tauno on monien projektien mies Suomessa ja maailmalla, joten mittausrungon tarve on tullut hänelle esille jo uran alkuajoista alkaen. Ja kummasti nyt on palattu taas osin1980-luvun tilanteeseen Suomessa. Jälleen kerran jopa mittausalan kouluksen saaneille ihmisille joutuu perustelemaan jopa miksi runkomittausta tarvitaan.

Lähtökohtainen kysymys on siis tietysti mihin runkomittausta tarvitaan? Jos ei tarvita niin ei sitä tietenkään tehdä. Työmaiden tilanteista päätellen tarve ei ole kadonnut minnekään eikä korvaavaa järjestelmää ole kehitetty tilalle – odotamme tietysti mielenkiinnolla dynaamista koordinaatistoa. Nyt mittaukset kelluvat monin paikoin ilmassa ja riitoja riittää. Kuntien heikon tilanteen ovat havainneet myös muutamat rovaniemeläisopiskelijat kesätöissään.

Tauno listasi seuraavia käytännön syita rungon rakentamiseen:

  1. Sidotaan erilaiset maastomittaukset samaan järjestelmään. Varsinkin kun niin tuotetaan hyvinkin monenlaisella laitteistolla ja tarkkuudet vaihtelevat.
  2. Ollaan suunnittelun kanssa samassa järjestelmässä. Ei ole ollenkaan itsestäänselvää edelleenkään, että suunnittelijat toimivat samassa järjestelmässä.
  3. Olosuhteista riippumatta voidaan varmistaa mittausten homogeenisuus alueilla, joissa on heikot GNSS-olosuhteet, jyrkänteitä, pöheikköjä, katukuiluja jyms.
  4. Mittausten laaduntarkastus.
  5. Rakentamisen kontrollit

Esimerkkinä kohdasta 2 mainittakoon tuore Kuntaliiton työpaja, jossa oli esitys muun muassa talosuunnittelun maailmasta:

”Tutustuimme talosuunnittelun koordinaatistomaailmaan ja sen sovittamiseen maailmankoordinaatistoon. Periaatteessa suunnitteluohjelmistot tunnistavat paikkatietokoordinaatistot, mutta vielä on hieman matkaa käytössä olevien koordinaattijärjestelmien täydelliseen tukemiseen.”

Tätäkin selitystä ohjelmistojen koordinaatistojärjestelmistä on kuunneltu jo monta kymmentä vuotta ja matkaa on aina ”hieman”. Ihan kulman takan ollaan – ken uskoo enää?

Tämän hetken tilanne työmailla on siis kovin kirjava ihan niinkuin aikaisempinakin vuosikymmeninä, vaikka nimenomaan tieinfran puolella ongelmaa saatiin kuriin määrätietoisella tietotaidon kasvattamisella ja koulutuksella kuten Tauno alla kertoo.

Muutosta menneisyyteen on se, että tämän hetken tilanteessa roolijako näyttää olevan aika avoinna. Esimerkiksi pisteverkkojen osalta sekä Maanmittauslaitos että kunnat eivät tarvitse enää entisen kaltaista tiheää pisteverkkoa. Rakentaminen tarvitsee, joten runkopisteet jäävät käytännössä yhä enemmän heidän harteilleen. Sitten se on enää kysymys tietotaidosta ja resursseista, joita isolla osalla rakentajia ei ole.

Isot ja vaativat mittauskohteet ovat aina olleet varsin pienen erikoisosaajajoukon harteilla, mutta asiansa osaavien mittaajien joukko pitäisi olla niin laaja, että pienetkin kohteet sujuvat.

Myös vaativien ja isojen hankkeiden kohdalla tietotaidon puute on alkanut nyt näkyä kuten olemme omakohtaisesti havainneet mobiililaserkeilausprojektissa. Jos mittausprojektien laadunhallinta on pahasti hukassa ja joudutaan riitoihin, niin voittaja on se, jolla on tietotaitoa tehdä virheanalyysiä. Tai mikä pahinta, jäädään ihmettelemään eri mittausten eroja eikä kukaan osaa tehdä mitään asialle. RTK-mittauksen ja koneohjauksen aikakautena on hulluinta, että jopa osassa yliopistojamme ei enää ymmärretä rakentamisen toleranssin määritelmää, kuten tästäkin kotimaisesta tutkimuksesta näkyy.

Mutta miten tässä eteenpäin? Tule kuuntelemaan Taunon esitys Maanmittauspäivillä ja juttelemaan hänen kanssaan esityksen jälkeen. Tai piipahda toimistollamme kuulemassa lisää. Yhteiskunnan mittakaavassa emme pysty asiaa ratkaisemaan vaan potkimme vain eri tahoja hereille. Käytännön tasolla tarjoamme myös runkomittauksen koulutusta, jos sinulta/organisaatioltasi puuttuu tietotaitoa ja haluat oppia. Käytännönläheisen koulutuksemme tavoitteena ovat onnistuneet projektit eli oppiminen tekemisen kautta suunnittelusta havaintojen keräämiseen, laskentaan, dokumentointiin ja laadunvalvontaan. Meillä ei tuijoteta powerpointteja vaan jokainen joutuu oppimaan tekemällä.

Joulutarina GT-formaatista

Vastaa

Suomalaisessa maanmittausmaailmassa on jo yli 25 vuotta kukoistanut siirtoformaattina GT, johon viitataan usein myös Tielaitoksen formaattina. Tässä GT:n lyhyt historiikki niille, jotka eivät tunne kyseisen tiedostomuodon alkuperää.

Kauan aikaa sitten, aikojen alussa, takymetreihin oli saatavilla hyvin vähän ohjelmia, mutta eri maissa ryhdyttiin heti koodaamaan sovelluksia kun siihen tuli mahdollisuus 1980-luvulla. Suomessa syntyi tässä vaiheessa GT-ohjelmisto, jonka vuokaavion Hannu Heinonen hahmotteli joulun pyhinä 1986. Tällöin ”hitaat aavistukset” ja kokemukset käytännön mittauksesta, opetuksesta, laitemyynnistä ja eri alan asiakkaiden mittaustarpeista kulminoituivat uuden luomiseen.

GT-formaatti syntyi osana vuokaavion suunnittelua, koska lähtöajatus oli mittatiedon sujuva tiedonsiirto sen ajan tärkeimpiin jatkokäsittelysovelluksiin, joista vastasivat Kunnallistieto Oy (nyk.Logica, v. 2012 alkaen CGI) ja Teknillinen laskenta Oy (nyk. Tekla). Molempien ohjelmissa oli käytössä 4 eri pituista ja eri järjestyksessä olevaa koodikenttää, jotka sisälsivät kaupunkinosan (T1), korttelin (T2), pistenumeron (T3) ja maastokoodin (T4). Näiden ohjelmien pisimmät kentät olivat 7 merkkisiä, joten Hannu päätyi 8 merkin pituisiin kenttiin. Näin molempien ohjelmien tiedot voitiin lukea GT:hen kentän pituudesta huolimatta ja päinvastoin eli GT mahdollisti ensimmäisenä myös tiedonsiirron eri ohjelmien välillä.

GT-ohjelmiston eri osia. Ajatus oli aikoinaan vallankumouksellinen: kaikki mittaukset ja laskennat voitiin tehdä kentällä ja työn lopussa oli mahdollista tulostaa vaikka valmis kartta.

GT-ohjelmiston eri osia. Ohjelma oli aikoinaan ”häiritsevä” keksintö olemassa olevaan tekniikkaan nähden: kaikki mittaukset ja laskennat voitiin tehdä kentällä ja työn lopussa oli mahdollista tulostaa vaikka valmis kartta.

Kun formaattiajatus oli valmis, niin se toimi alkuna maastomittausohjelman suunnittelulle. Ohjelman tarkoituksena oli mittaajien käytännön työn tarpeiden nopeuttaminen ja helpottaminen. Päällimmäisenä ajatuksena oli myös yhteensopivuus 3D-suunniteluun ja CAD maailmaan, joka juuri teki tuloaan myös tien- ja katujen suunnitteluun. Hannun visiona oli kehittää ”objektiorientoitunut, reaaliaikainen 3D-mittausohjelmisto”. Tämä tarkoitti sitä, että maastotietokoneen muistiin ladattiin olemassa oleva kiintopisterekisteri, maastoon merkittävien pisteiden tiedosto CAD’istä tai kaavalaskennasta ja tiegeometriatiedostot parametritiedostoineen. Takymetri orientoidaan koordinaatistoon ja kaikki mittaukset tehdään suoraan kohteen (objektin) koordinaatistossa, olipa sitten kyseessä maantieteellinen tai paikallinen vaakatasokoordinaatisto tai teollisuusmittauksen mielivaltaisessa asennossa oleva koordinaatisto. Mittauksen aikana syntyi myös loki, johon tallentui mittauksen tapahtumat niin, että sitä voitiin käyttää jälkikäteen työn oikeellisuuden todentamisessa. Maastossa GT mahdollisti helpon ja nopean tavan kartoittaa ja mitata 3D-maastomalli symboleineen, pisteineen ja viivoineen samanaikaisesti. Kuullostaako tutulta?

1987 alussa Hannu palkkasi ensimmäisen ohjelmoitsijan, Markku Salorannan, joka aloitti ohjelman koodaamisen Hannun ohjelmarungon perusteella. Syyskesällä ohjelmaa päästiin jo testaamaan maastomallimittauksissa ja ohjelmaa kehitettiin alusta alkaen käyttäjälähtöisesti testiryhmien palautteen perusteella. Vuoden lopulla ohjelmistosta ja takymetrijärjestelmästä saatiin ensimmäiset tilaukset. Ohjelman kehitystä jatkettiin vuosien ajan, vaikka takymetrimerkit vaihtuivat ja eräs versio myytiin Japaniin Nikonille. Loppujen lopuksia ohjelmalisenssejä myytiin yli 2200 kappaletta erityisesti Pohjois-Eurooppaan, mutta myös Kairon kaupunki osti niitä Egyptiin. Suomessa jo edesmennyt Tielaitos otti formaatin ja mittausohjelmat myös käyttöönsä, josta johtunee GT:n toinen nimi: Tielaitos-formaatti.

GT toimi aluksi ulkoisessa GeoNic/MicroNic-maastotietokoneessa. Vuonna 1988 Hannu teki sopimuksen uuden takymetrin kehittämisestä Nikonin kanssa, joten vuoden 1993 jälkeen GT toimi suoraan Nikonin ja myöhemmin Zeissin takymetreissä. Tämä monipuolisti ja nopeutti mittausta. Sittemmin tämä mahdollisuus suljettiin pois ja tyypillisesti takymetrit eivät ole vielä tänä päivänäkään avautuneet kunnolla uudestaan ulkopuolisille ohjelmille. Näin valmistajat voivat toisaalta suojata omaisuuttaan ja kilpailukykyään, mutta suljetut systeemit on loppujen lopuksi vaikea pitää hengissä pitkällä tähtäimellä. Steven Johnsonin sanoin: ” Suljettujen ympäristöjen ongelmana on, että ne estävät onnekkuutta ja pienentävät ongelmaa potentiaalisesti selvittävien mielten verkostoa”.

Kun käyttäjät ja ulkopuoliset sovelluskehittäjät pääsevät prosessoimaan suoraan raakadataa ja ohjelmoimaan suoraan omia sovelluksiaan laitteisiin, niin niiden käyttö yleensä monipuolistuu eri tarpeiden mukaan ja näin luodaan uutta kysyntää. Sellainen kehitys olisi myös suotavaa laserskannerien puolella, mutta osa laitteista pysyy tiukasti suljettuna. Onneksi avautumistakin on, sillä esimerkiksi Rieglin skannereihin voi ohjelmoida oman käyttöliittymäsovelluksen ja niiden tuottamaa täyden aallonmuodon dataa voi prosessoida halutessa itse. Kokonaisuudessaan ulko- ja sisäpaikannus sekä laserskannausmaailma ovat kehittyviä aloja sekä laiteiden, ohjelmien että palveluiden osalta, joten sinäkin, hyvä lukija, voit ideoillasi muokata tulevaisuutta.

Hyvät lukijamme, GT:n tarinan siivittämänä toivotamme teille hyvää, rentouttavaa ja idearikasta Joulua sekä menestyksekästä Uutta Vuotta 2013!