Avainsana-arkisto: tiemittaus

Tien kunto liikenneonnettomuuskohteissa

Viime keväänä skannasimme Riegl VMX-2HA -mobiililasermittausjärjestelmällämme kaksi tuoretta onnettomuuskohdetta Turun- ja Hämeenlinnantienväylillä. Turunväylällä tapahtui noin 80 auton ketjukolari ja Hämeenlinnanväylällä rekka suistui tieltä päätyen tukkimaan alikulun sisäänkäyntiä.

Molemmissa tapauksissa sääolosuhteet olivat huonot ja lehtitietojen mukaan ainakin Turunväylällä onnettomuusautojen tilannenopeus oli keliolosuhteisiin nähden liian suuri. Mutta miltä itse tiet näyttivät muutaman viikon kuluttua lumien sulettua?

Turunväylän autosuma sijaitsi media mukaan tasaisella tieosuudella lähellä Ikean liittymää. Skannasimme tietä pidemmän matkan Helsingin suuntaan ja meidät yllätti alavaa osuutta seuraavan mäkiosuuden valtavat urat. Toisaalta ne näyttivät hyvin eron mittaustekniikoiden välillä sekä uramittauksissa käytettävän tilastollisen keskiarvotilastoinnin ongelmat. Syvimmän mittaamamme uran syvyys oli nimittäin 90 mm ja uran reunat olivat jyrkät. Kun ajoneuvon pyörä ohjautuu tällaiseen kohtaan, niin se ei sieltä ihan helposti nouse pois.

Tie oli mitattu viimeksi edellisenä kesänä PTM (palvelutasomitaus) mittauksena, jonka mukaan urat olivat alle 20 mm. Tilastollisesti urat syvenevät vuosittaisten mittauskausien välisenä aikana 4-7mm kun liikenne on 50 000 autoa vuorokaudessa jota Turunväylän liikenne edustaa. Kaiken kaikkiaan mittaustuloksiemme ero Väyläviraston teettämiin mittauksiin kertoo paljon nykyisen palvelutasomittauksen ongelmista ja luotettavuudesta.

Toinen jännittävä kohta oli noin 170 m pituinen osuus, jonka uria ei oltu korjattu edellisessä päällystysurakassa. Osuuden alku- ja loppuraja näkyy mittausaineistossa myös varsin selvästi.

Nykyinen vuosittainen päällystyskohteiden valita on armotonta tilastonikkarointia, mutta käytännössä tiessä olevien suurehkojen paikallisten erojen hallinta jää näin autoilijoiden vastuulle.

Hämeenlinnantien onnettomuuskohta sijaitsee puolestaan loivassa kaarteessa. Tällä kertaa urat eivät olleet ongelma vaan tien poikittaiskaltevuus. Ensinnäkin tie on kalteva väärään suuntaan kaarteeseen nähden, joten ei ole ihmekään, jos kyseisessä kohdassa moni auto ottaa vauhtia tien reunan ja bussipysäkin kautta.

Liukkaalla kelillä vasemmalle kaartuvalla tieosuudella, jossa kallistus on ulkokurviin päin, ajoneuvon ajautuminen oikealle tien penkkaan on siis aika vääjäämätön tapahtuma kuten kävi myös onnettomuusrekalle. Alla olevassa kuvassa ei ole väriselostetta, mutta punaiset nuolet kertovat tien olevan varsin tasainen poikittaiskaltevuuden ollessa alle 2%. Siniset nuolet kertovat alle 4% kaltevuudesta ja keltaisten nuolten kohdalla kaltevuus on yli 4%. Tien käyttäjille merkittävää on kallistuksen suunta ja se kertoo myös siitä valuuko sadevesi oikeaan suuntaan.

Tiestömme on täynnä yllä kuvattujen kohteiden kaltaisia ongelmia ja pahempaakin tulee vastaan. Määrärahat ovat rajalliset, mutta olisiko kuitenkin parempi, että poliittisilla päättäjillämme olisi oikeampi kuva tieverkomme todellisesta kunnosta? Loppujen lopuksi edullisin ja nopein keino parantaa turvallisuutta olisi alentaa ajonopeutta ongelmallisiksi havaituilla tieosuuksilla.

Tämän lisäksi urien syvyys määrittää myös käytetyn päällystystekniikan, joten väärällä lähtotiedolla urakoitsijoille annetaan vääränlaiset speksit. Näin uuden päällysteen kestävyys voi olla jo lähtökohtaisesti heikompi ja tie kuluu huonompaan kuntoon ennakoitua nopeammin.

Kallistusten ja tiegeometrian ollessa pielessä pelkkä urien paikkaus ei riitä. Käytännössä toimintatavan pitäisi siis olla samankaltainen kuin rautateilla, jossa korjausten yhteydessä toppakoneella parannetaan ratageometriaa lähemmäksi alkuperäistä. Päällystystyön yhteydessä tiegeometriaa voitaisiin parantaa tiettyyn pisteeseen asti, jolloin tien käytettävyys ja kestävyys paranisivat samalla. Lähtökohtaisesti sallitut ajonopeudet vaativat suunnitellun tiegeometrian toteutumista. Tämän sijaan tällä hetkellä taistellaan PTM-mittausten tulosten tulkinnasta ja merkittäviä ongelmakohtia jää havaitsematta.

Mobiililaserskanneri tiemittauksissa

GeoConnexion ja Business Geomatics -lehdissä julkaistiin syksyllä 2020 Hannu Heinonen ja Rieglin mobiililaserskanneriyksikön vetäjän Harald Teufelsbauerin kirjoittamat samansisältöiset artikkelit englanniksi ja saksaksi. Voit lukea alkuperäiset artikkelit klikkaamalla linkkejä.  Alla taustoitamme artikkeleita suomeksi.

Artikkelien aiheena ovat hyvät tuloksemme monivuotisessa kehitysprojektissamme mitata perinteiset 2D-tieparametrit ja samalla mahdollistaa 3D laserskannausmittauksen tuomat uudet mahdollisuudet paremmin. Voimme tarkemmin kuvata tien turvallisuuden kannalta tärkeitä tietoja kuten tien todellista uraisuutta, lätäköitymistä ja 3D tiegeometriaa. 3D-tiegeometria kertoo tien kaarresäteet, kallistukset ja mäkien aiheuttamat näkymäesteet ja tien pinnan aaltomaiset raskaan liikenteen aiheuttamat painumat.

Teiden kuntoa on viimeiset vuosikymmenet mitattu auton keulaan asennetulla leveällä mittauspalkilla, johon on tyypillisesti asennettu 17 kappaletta palkista tienpintaan mittaavia pistelasereita noin 20 cm päähän toisistaan. Palkin asentoa on määritetty kaltevuusanturilla ja auton kulkema matka on saatu auton pyörästä pituudenmittausanturilla. Näiden antureiden mittaustietojen ja pistelasereiden mittaustuloksena muodostuu 17 tien pituussuuntaista leikkausta eli noin 20 sentin välein olevaa 2D pituusprofiilia. Pistelaserien teoreettinen mittaustarkkuus on millin osia, mutta niillä siis mitataan vain pitkittäisprofiileja tien pinnasta joten esimerkiksi tien urien syvyyden tulos on riippuvainen siitä millä kohdalla tietä mittauspalkkiauto ajaa eli osuuko jonkun 20 cm välein asennetun pistelaserin mittaama pituusprofiili juuri uran syvimpään kohtaan. Jotta tulos olisi edes tilastollisesti vertailtavissa, ajoneuvon ajolinjan paikka tien leveyssuunnassa on tarkasti ohjeistettu ja sen täytyy olla tarkasti tietyllä kohtaa tietä.

Koska mittaus ei tapahdu 3D mittauksena, näillä aineistoilla on helposti tien kulkusuunnassa suuret pituusvirheet tien mäkisyydestä ja auton kulkeman matkanmittauksen epätarkkuudesta johtuen. Tuotetun aineiston vieminen karttakoordinaatistoon on erittäin ongelmallista ja epätarkkaa koska karttatuotannossa perustana on aina oltava 3D (2D+1D) mittaustieto valtakunnan koordinaatistossa ja Pistelasertiemittauksesta nuo molemmat tiedot puuttuvat tai ovat vain likimääräisiä. Tästä syystä pistelasertekniikalla tuotettu tien mittaustieto on todettu varsin hyödyttömiksi muihin käyttötarkoituksiin. Alla olevassa kuvassa näemme esimerkiksi perinteisin menetelmin – ilmakuvasta tai mittausajoneuvosta – tuotettua tien keskilinjageometriaa, jossa on suuri ongelmia sekä XY-tasossa, mutta erityisesti korkeussuunnassa.

Kaiken kaikkiaan viimeiset vuosikymmenet tunnutaan keskittyneen tienpinnan hienorakenteeseen kun taas isoon kuvaan tiestä vallitsevalla mittaustekniikalla ei päästä käsiksi. Näinpä meidätkin on koemielessä laitettu mittaamaan niin huonokuntoisia teitä, ettei niiden kunnon arvioimiseen edes tarvitsisi mittauksia. Koko tien rakenne on romahtanut ja korjaus vaatii paljon mittavampia toimenpiteitä kuin pelkkä uudelleen päällystys. Sinänsä huolellisesti tehty mobiili laserskannaus kannattaa tässäkin tilanteessa, sillä tien korjaussuunnitelmaa varten tarvitaan ajantasainen lähtötieto maastosta.

Vallitseva käsitys on ollut ettei mobiililaserskannauksella pystytä tuottamaan pistelasertekniikan kanssa vertailukelpoisia tuloksia. Käsitys onkin ollut aivan oikea ja perusteltu. RIEGL ja Nordic Geo Center päättivät syksyllä 2013 lähteä murtamaan tätä käsitystä ja kehittämään RIEGL VMX-mobiililaserskannaus laitteistoa niin, että tarvittavaan mittaustarkkuuteen päästäisiin. Testaukset aloitettiin silloisella, 2012 esitellyllä, kompaktilla VMX-450 mobiiliskannerilla, jossa samaan runkoon oli kiinteästi integroitu 2 ristikkäistä RIEGL VQ-450 laserskanneria ja Applanixin AP 50 GNSS-Inertiayksikkö. Tarvittiin kuitenkin tarkemmat laserit ja tarkempi inertia, jotka saatiin uuteen 2016 julkistettuun VMX-1HA Mobiiliskanneriin.

Tarkkuutta tarvittiin kuitenkin vielä lisää, joten 2018 lopulla julkistettiin kokonaan uudenlaiseen, vielä tukevampaan runkoon perustuva kompakti VMX-2HA mobiililaser. Tätä alustaa modifioitiin edelleen jäykemmäksi ja uusin versio julkistettiin Intergeo 2019 messuilla syyskuussa Saksassa, Stuttgartissa. Viikkoa ennen virallista julkistamista ensimmäinen uuden sarjan laite asennettiin Nordic Geo Centerin mobiiliskannausautoksi tilaamaan erikoisvarusteiseen BMW X5 M50DA maasturiin. RIEGLin tehtaan lähistöllä ajetun testiajon ja tulosanalyysin jälkeen matka jatkui Ruotsiin Linköpingiin, jossa osallistuimme Ruotsin tielaitoksen tutkimuskeskuksen VTI:n järjestämään tiemittauksen (PTM-mittaus) testiin. Parametrien laskentaan käytetyn ohjelmiston vanhentuneista ja puutteellista laskenta-algoritmeista huolimatta näimme, että tulokset olivat erinomaiset. Lähtöaineisto on siis riittävän hyvää tieparametrien laskentaan. Näin 6-7 vuotta kestänyt kehitystyö on saatu haluttuun onnistuneeseen lopputulokseen.

Yhteenvetona tästä kaikesta koetusta on todettava, että perinteisten tien PTM-mittaustulosten saavuttaminen mobiililaserskannaustekniikalla ei ole ollut helppoa. Nordic Geo Centerin koko tiimin ja erityisesti Tauno Suomisen ja Hannu Heinosen sitkeä, vuosien mittainen, yhteistyö yhdessä RIEGLin asiantuntijoiden kanssa mahdollisti sellaisen kokonaisratkaisun (mobiiliskannerilaitteisto, auto ja ajotapa) löytymisen, jolla tuohon tarkkuuteen nyt päästään.

Laserskannaamalla voimme mitata tiheän pistepilviaineiston koko tien pinnasta mukaanlukien tien luiskat, liikennemerkit ja kaikki tiealueella sijaitseva tierakenteet. Hyvälaatuisesta aineistosta on mahdollista laskea lähes kaikki perinteiset tieparametrit vertailukelpoisin tuloksin vanhaan nähden ja samalla tuottaa mittausaineistoa myös muuhun käyttöön. Aineisto on nyt tarkasti valtakunnan koordinaatistossa, mitä vanhat aineistot eivät olleet ja siten toistettavuus on myös parempi. Mittaustekniikan muutoksesta johtuen mittausajoneuvon ei tarvitse ajaa tietyllä kohtaa tietä, vaan kaistakohtainen ajolinja muun liikenteen tahdissa on riittävä. Aineistojen tuottaminen muun liikenteen seassa on siten paljon helpompaa, emme häiritse muuta tietiikennettä, pidämme kiinni hyvistä toimintatavoista liikenteessä ja lopputuloksena on laadukas 3D mitausaineisto valtakunnan koordinaatistossa.

Rungoltaan ja perustuksiltaan kunnossa olevasta tiestä kannattaa mitata laserskannaamalla sellainen aineisto, jota voidaan käyttää ensin kunnon arviointiin (=perinteiset tieparametrit) ja sen jälkeen samasta aineistosta voidaan tarvittaessa laskea korjaus – tai päällystyssuunnitelmaa. Tarkalla koordinaattitiedolla varustettu aineisto mahdollistaa tienpinnan jyrsimissuunnitelman lisäksi tieosuuden tiegeometrian parantamisen uudella päällysteellä niissa puitteissa, kuin se on mahdollista korjaamatta tien muita perusrakenteita. Rautateillä vastaavanlainen käytäntö on jo pitkään ollut arkitodellisuutta, sillä radan korjaamisen lisäksi ratageometria on korjattava ennalleen junien tasaisen kulun mahdollistamiseksi.

Riegl Laser Measurement Systems GmbH on ollut mukana tukemassa työtämme laitevalmistajan osuudessa, sillä tuloksiimme ei pääse ihan millaisella tahansa laitteistolla. Järjestelmä täytyy olla miettynä alusta loppuun eli yksittäisistä komponenteista niiden yhdistämiseen keskenään. Tienpinnan alle millimetrin ja sijannin muutaman senttimetrin mittaustarkkuuteen ja toistettavuuteen vaaditaan varsin jämäkästi rakennettu laitteisto ja mittausalustana toimiva autokin vaikuttaa tulokseen. Nyt toimitaan tämänhetkisen laserskannausteknologian parhaimman tarkkuuden äärirajoilla kun taas suurin osa kaupallisessa tuotannossa olevista laitteistoista edustaa heikompaa laitekategoriaa. Vertailkaapa mittaustuloksia pelkästään sijainnin suhteen huonoissa GNSS-olosuhteissa kuten metsän reunalla kulkevilla tieosuuksilla – erot tulevat esille.

GIGO-periaate ja mallinnus

Koronaviruksen mielenkiintoisimpia aspekteja matemaattisesti tarkasteltuna ovat kiivaat keskustelut pandemian kulkua ennustavista malleista. Laaja yleisö on nyt oppinut, että mallit ovat yksinkertaistuksia ja niiden tarkkuus ja epävarmuus riippuvat muun muassa lähtötiedon laadusta, laskentatavoista sekä muista asetetuista reunaehdoista. Näin olemme saaneet tarkastella lukuisten epidemiologien ja tilastotieteilijoiden, ammattilaisten ja harrastelijoiden, tuotoksia, joiden lopputulos vaihtelee varsin suuresti. Osa mallintajista käyttää jopa taloustieteestä tuttuja mallinnustapoja. Koronaviruksen aiheuttaman Covid-19-tauti on kuitenkin monilta osiltaan vielä varsin tuntematon.

Näin mittaussektorilta tarkasteltuna erilaiset mallinnukset ovat osoittaneet hyvin toteen vanhan ”roskaa sisään-roskaa ulos” periaatteen, englanniksi ”garbage in, garbage out” (GIGO) tai ”rubbish in, rubbish out (RIRO). Suomessa käytetään myös tuttavallisemmin ilmaisua ”paskaa sisään, paskaa ulos”.

Itse tilastollinen analyysi tai matemaattinen algoritmi voi sinänsä olla ihan validi, mutta laskennan tuottama lopputulos heijastaa siis auttamatta myös lähtötiedon laatua. Tällä hetkellä näemme kaiken päälle lukuisia eri laskentamalleja, joten ilmankos ennustusten lopputulokset vaihtelevat huomattavasti. Jokainen voi käydä itse kokeilemassa New York Timesin sivuilla, miten lopputulokset muuttuvat parametrejä vaihtamalla. Tai vastaavasti tällä sveitsiläisvetoisella laskurilla on myös mielenkiintoista leikkiä.

Kaiken pandemiakurjuuden keskellä käytävä keskustelu on sinänsä varsin ilahduttavaa, sillä tämä on mittausmaailman arkea. Ehkäpä nyt jatkossa myyntineuvottelussa myös ostava osapuoli ymmärtää mittausaineistojen laadullisen eron? Jos mallinnuksen lähtöaineiston laatu ja tarkkuus on heikko, niin lopputuloksen epävarmuus kasvaa. Myös mallinnusohjelmalla sekä käytetyillä laskentaparametreilla on vaikutus lopputulokseen.

Jos kyseessä on kriittinen mittauskohde, niin lopulliset kustannukset voivat kasvaa huomattavasti vaikka tuotettu malli näyttäisi visuaalisesti kauniilta mutta tarkkuus on ala-arvoinen. Antaako huonosta aineistosta tehty geometrinen malli muuta lisäarvoa kuin jonkinlaisen visuaalisen elämyksen katsojalle? Jätämme tämän lukijan mietittäväksi.

Otetaanpa esimerkki tiemittauksen puolelta. Luimme kuviin Riegl VMX-1HA mobiilimittausaineistoamme päälle  Digiroadin tietokannasta haetun keskilinjatiedoston.

Teiden geometrisella keskilinjalla on horisontaalinen ja vertikaalinen komponentti (vaaka- ja pystygeometria). Kuten kuvista näkyy, pelkästään vaakatasossa mallinnettu keskilinja saattaa sahata mielenkiintoisin tavoin ja ongelmat ovat yleensä suurempia pystytason komponentissa, pystygeometriassa. Hankalimmat tiemittauskohteet ovat mäkisiä ja mutkaisia ja kaiken päälle tien vieressä kasvava metsä katkoo satelliittiyhteyksiä lisäten satelliitteihin pohjautuvan mittauksen epävarmuutta. Näissä olosuhteissa mittauksen on perustuttava kovatasoiseen INERTIA-tekniikkaan. Kuvan mallinnettu keskilinja (violetti murtoviiva) on peräisin Digiroadin tietokannasta.
Keskilinjan korkeuskomponentissa näkyy äkillinen usean metrin korkuinen hyppy. Ei tie oikeasti käyttäydy noin tai autoilijalle kävisi kehnosti. Kyseessä ei ole edes mittauksellisesti vaikea paikka, vaan ollaan keskellä suurta ja avointa pääväylää.

Tarkastelemissamme aineistoissa näkyy paljon sekä horisontaalista että vertikaalista soutamista ja huopaamista, mikä viittää mittauskalustojen (jos tämä keskilinjatieto on ajoneuvosta tuotettu) huonoon keskiakselin kalibrointiin (boresight calibration). Aineistoa tarkastellessa sekä Roll, Pitch ja Yaw -kulmissa on ongelmia, mutta nuo äkkinäiset muutokset kuvaavat joitain muita virhelähteitä. Surullisinta on, ettei käyttäjä ei voi edes hallita näitä ongelmia, jos mittauskaluston integrointi on tehty väärin tai käytetty prosessointiohjelma ei anna siihen toimivia työkaluja.

Tien keskilinjan toteuma on itse asiassa varsin haastava määrittää kuluneiden teiden kohdalla. Uudella tiellä keskilinja kulkee tien korkeimmalla kohdalla kaistojen asfalttisauman keskellä, mutta kulunut tie on tasaantunut myös tuon sauman kohdalla. Tien maalauksilla ei ole suoraa yhteyttä tien keskilinjan tai muuhunkaan geometriaan, sillä tyypillisesti maalauksien sijainti riippuu maalausauton kuljettajan ”silmästä”, ei hyvästä paikannuksesta. Tarkasta mobiililaserkeilausaineistosta geometrisen keskilinjan määrittäminen on kuitenkin mahdollista huomattavasti muita käytettävissä olevia menetelmiä tarkemmin massatuotantona.

Kuvassa vasemmalta oikealle kulkeva kummallinen korkeusgeometrian ”porras” sillan kohdalla. Korkeus hyppää alaspäin ennen alla kulkevaa risteävää tietä ja ja palautuu lähtötasolle taas sen jälkeen. Miksi?

Viime vuosina on keskitytty mallinnettujen aineistojen siirtämiseen uusille alustoille, mutta itse sisällön suhteen ei ole tehty merkittäviä parannuksia. Kaikki erilaisten tiemittausten kanssa työtä tekevät toimijat kärsivät kuitenkin aineistojen laadusta, epätarkkuudesta, joten eikö olisi vihdoinkin jo aika tehdä asialle jotain? Jos referenssiainesto olisi parempi, niin myös heikkolaatuisempien aineistojen tuottajien olisi helpompi sovittaa omat aineistonsa referenssin. Nyt paukkuvat esimerkiksi sijainnit ja tieosuuksien pituudet siihen malliin, että jokainen toimija joutuu kärsimään turhat  lisäkustannukset omassa selkänahassaan. Alkaen ihan väärään pituustietoon perustuvasta urakkatarjouksesta.

Pidemmän päälle esitämme myös sellaista ajatustapaa, että jokaisen uudelleenasfaltoinnin yhteydessä muotonsa menettänyttä vanhan tien keskilinjageometriaa ja kallistuksia voitaisiin parantaa. Itse työ tehtäisiin jyrsinnän yhteydessä, jolloin asfaltoinnin jälkeen tien geometriset ominaisuudet olisivat paremmat. Jossain vaiheessa tietkin ovat luonnollisesti elinkaarensa päässä, jolloin auttaa vain suurempi tierunkoon ulottuva korjaus.

Rautatiesektorilla toppakoneilla tehdään muuten tätä geometrian korjausta palauttaen kiskojen sijainnin taas lähemmäksi suunniteltua mallia, jolloin juna kulku raiteilla on matkustajille sekä turvallisempaa että miellyttävämpää. Tosin sielläkin on todettu, että toppakoneen laskema korjaus perustuu melko lyhyeen mittausalueeseen, joten tarkan INERTIA-GNSS tekniikan mobiililaserskannaus tuottaisi matkustajien kannalta mieluisamman lopputuloksen. Junien nopeuksien noustessa tarkka INERTIA-GNSS tekniikka tulee olemaan ainoa massamittaukseen perustuva toimiva ratkaisu myös rautateillä. Muun muassa Ranskan rautateillä on jo käytössä kaksi kappaletta RIEGLin uusinta rautateiden mobiililaserskanneria VMX-RAIL. Niillä tehdään Ranskan rautateiden virtuaalikaksonen, mutta oikein mitattuna aineistosta voi analysoida myös raidegeometriaa ja varmistaa sen pysyvän toleranssien sisällä.

Lapin mittauspäivillä

Huomenna Lapin AMK:n maanmittausalan opiskelijat järjestävät taas vuosittaiset mittauspäivät. Tapahtumassa on muutamassa vuodessa kehittynyt mukava maanmittausalan tapahtuma, jossa kohtaavat niin opiskelijat kuin alan yrityksetkin. Myös Etelä-Suomen toimijat ovat hiljalleen havahtuneet siihen todellisuuteen, että Lapissa on nykyään alan suurin koulutuskeskittymä.

Olemme oleet mukana tapahtumassa alusta alkaen ja niinpä myös nyt kohteena on Rovaniemi. Tapahtumassa meiltä on paikalla Heiskan Nina, joka kertoo esityksessään mobiililaserskannauksesta otsikolla ” Mobiililaserskannaus tie- ja infrarakentamisen mittauksissa”. Esityksessä käydään läpi tuoreimpia projektejamme unohtamatta tietenkään Lapin mittausmatkoja.

Tervetuloa kuuntelemaan esitystä ja juttelemaan osastollemme päivän aikana!

fznor_vivid

Uuden kalustomme ensimmäiset mittaukset

Uusi mobiilaserskannauskalustomme on nyt asennettu ja otettu käyttöön viikko sitten Ruotsissa. Kahden päivän aikana tiimimme ajoin noin 1500 kilometria, joista noin 800 km oli mittausta. Loput ajosta oli siirtymää paikasta toiseen. Lisäksi sunnuntaiaamuna satoi, jolloin työhön päästiin vasta teiden kuivuttua puolelta päivin. Kaikesta huolimatta mittaajat ehtivät viikolla vielä takaisin Saksaan ja Intergeoon.

Stuttgartin messukeskuksen ulkotiloja – kesällä virkistävä suihkulähdealue sisäpihalla.

Siellä hämmästytimme myös päämiehemme Rieglin kehittäjät ripeällä toiminnallamme. Amerikkalaiset vieraat olivat puolestaan äärettömän kiinnostuneita tuplatakakameroistamme – laitteistomme on ensimmäinen tuotannosta ulos tullut kappale tuplatakakameroilla.

RIEGL VMX-2HA näkyy Rieglin osastolla kuvan vasemmalla laidalla.

Rapakon takainen kiinnostus johtuu siellä käynnissä olevasta mobiililaserskannausbuumista. Kyllä, tässä aihepiirissä dronekuume on ohitse ja teitä mitataan nyt kymmeniä tuhansia kilometrejä ajoneuvoratkaisuilla. USAn hallinnosta voidaan olla monta mieltä, mutta käytännössä rahaa ohjautuu nyt teiden korjaukseen. Mitenköhän meillä saataisiin EKP:n pankeille syytämät rahat ohjautumaan infran ylläpitoon? Isot tieurakat ovat puolestaan aiheuttaneet kuhinaa myös ohjelmistoyritysten tahoilla – esimerkiksi Esri on kiinnostunut mittausten analysoinnista.

Nyt olemme siis valmiit uusiin seikkailuihin Suomessa. Jos sinulla on mitattavia tiekohteita, niin ota yhteyttä ja pyydä tarjous! Huomioi, ettemme tarvitse tiehen maalattuja signaalipisteitä hyvän lopputuloksen aikaansaamiseksi. Kontrollipisteiden määrän arvioimme mittausalueen ja pyydetyn mittaustarkkuuden perusteella. Koska tukimittausten määrä jää vähäiseksi tai olemattomaksi, niin aika- ja kustannussäästö ovat melkoisia.

Uusi mobiililaserskannerimme RIEGL VMX-2HA

Elämme keskellä jännittäviä aikoja, sillä otamme parhaillaan käyttöön uutta mobiilaserskanneriamme malliltaan RIEGL VMX-2HA. Alla kuva skannausjärjestelmästä ensimmäisen kerran auton katolle asennettuna.

Normikokoonpanosta poiketen järjestelmässämme on kaksi takakameraa, joilla voi halutessaan kuvata esimerkiksi stereopareja tien pinnasta. Kyseessä on siis kaksi kappaletta 5 Mpx kameraa, joilla voi molemmilla ottaa esim. 20 kuvaa sekunnissa. 2 m etäisyydeltä tienpinnasta pikselikoko on 1,4 mm.

Varsinainen mittausaineisto tuotetaan kahdella RIEGL VUX-1HA -skannerilla yhdistettynä Applanixin parhaimpaan maa-ajoneuvoille tuotettuun GNSS-IMUun. Skannerien ollessa näin tarkkoja, heikkolaatuisempi inertianavigointijärjestelmä ei mahdollista niiden parhaan suorituskyvyn hyödyntämistä. Näin ollen ratkaisu on hyvä esimerkiksi tarkkojen tiemittausten markkinoilla.

Järjestelmä on suunniteltu jämäkäksi ja kestäväksi, jolloin teollisen tuotannon kaltainen mittaustapa on mahdollista. Asennus auton katolla ei kuitenkaan ole kiinteä, mikä on hämmästyttänyt monia Suomessa jo edellistenkin VMX-skannerien kohdalla. Tyypillisesti ajamme kohteeseen skanneri auton sisällä ja nostamme sen vasta paikan päällä katolle mittausvalmiuteen.

Skannerit ja laitteiskokonaisuus on kalibroitu tehtaalla, jolloin työtehtäviin voidaan lähetä lennossa nopeallakin aikataululla. Järjestelmä mahdollistaa reaaliaikaisen aineiston tuottamisen mittauksen aikana, mutta tarkkuuden parantamiseksi teemme projektit tyypillisesti jälkilaskennalla. Jos projektissa haetaan ihan viimeisiä piiruja , niin käytämme laskennassa jopa GNSS-järjestelmän ratatietoja, joiden lopulliset arvot julkaistaan vasta noin 2 viikkoa mittausajankohdan jälkeen.

RIEGL VMX-2HAn voi nähdä ensi viikolla Intergeossa RIEGLin osastolla. Meidän mittauskalustoomme voi tutusta myöhemmin tässä kuussa, kunhan käyttöönotto ja ensitestit saadaan tehtyä. Marraskuussa laitteisto on myös nähtävillä osastollamme C9 Paikkatietomarkkinoilla ja kerromme ensikokemuksistamme tietoiskussa. Nähdään Stuttgartissa!

Uusi RIEGL VMX-2HA liikkuva laserskannausjärjestelmä

Kevään tullen on aika tutustua hieman tarkemmin RIEGL VMX- mobiiliskannerisarjan, järjestyksessä jo neljänteen uutuuteen, tuotemerkinnältään RIEGL VMX-2HA. VMX-sarjan ensimmäinen kompakti mobiililaitteisto VMX-250 julkaistiin muuten jo tasan 10 vuotta sitten. Sen jälkeen RIEGL VMX-sarjan kehitys jatkui saman konseptin mukaan kehitetyillä VMX-450 ja VMX-1HA malleilla.

RIEGL VMX-2HA on kokonaan uuden konseptin laitteisto, jossa kiteytyy laitevalmistajan 40 vuoden kokemus laserskannaustekniikan johtavana kehittäjänä samoin kuin myös uran uurtajan pitkä kokemus mobiililaserskannauksessa eli liikkuvassa kartoituksessa.

RIEGL VMX-2HA:ssa on on panostettu erityisesti kameroihin, joita on mahdollista liittää järjestelmään peräti 9 kappaletta 10 GigE -rajapinnoilla. Riegl tarjoaa kameroiksi kuvassa näkyviä 5, 9 ja/tai 12 Mpx kameroita, mutta laitteistoa hankkiessa voi aivan yhtä hyvin tyytyä vähäisempään resoluution valitsemalla esim. Ladybug5+ kameran yleiskuvasta varten. Vastaavasti järjestelmään voi liittää myös isompiakin kameroita, sillä liitäntöjen kuituoptiikka mahdollistaa nopean tiedonsiirron.

Rieglin uudet teollisuuskamerat ovat kennoiltaan herkempiä, mikä mahdollistaa paremman kuvanlaadun huonoissa valaistusolosuhteissa sekä nopeammat ajonopeudet kuvauksen aikana. Suhteessa laserskannaukseen kuvaus on näet monasti työtä rajoittava tekijä, sillä skannata voidaan mihin vuorokaudenaikaan tahansa vaikkapa täydellisessä pimeydessä. Valokuvaus vaatii aina kohteen valaistuksen jollain keinoin.

Yllä olevassa kuvassa on esimerkki takakameran resoluutiosta – pikselikoko kahden metrin etäisyydelta on 1,4 mm ja näitä kuvia voi ottaa useamman sekunnissa.

Itse skannausjärjestelmä on taattua Rieglin laatua sisältäen Rieglin uusimmat skannerit ja yhden kaupallisten markkinoiden parhaimmista GPS-inertianavigointijärjestelmistä.
Inertianavigointitekniikan hyödyntämisestä johtuen parempi laserskannaus- eli mittaustulos saadaan reippaalla ajovauhdilla.

Aineistojen prosessointi georeferointiin asti tehdään Rieglin omilla ohjelmilla, joihin on kehitetty hyvät rutiinit kahden keskenään kalibroidun skannerin aineiston prosessointiin. Luokittelua, vektorointia, mallinnusta ja koodausta voidaan tämän jälkeen tehdä esim. TerraSolidin ohjelmistoilla.

Tiesitkö muuten, että Rieglin VMX-mobiilikartoitusjärjestelmillä on mitattu jo muutama miljoona tiekilometri maailmalla? Isoimmilla asiakkailla esim. Kiinassa ja Yhdysvalloissa on jo useampia laite käytössään ja näillä mitataan kovaa vauhtia esimerkiksi robottiautojen tarvitsemia HD-karttoja. HD-karttaa varten tehtävä aineiston prosessointi eroaa suunnittelua varten tehtävästä vektoroinnista, sillä päämääränä ovat koneluettavat tiedostot.

Toivomme saavamme ensimmäisen RIEGL VMX-2HA laitteiston pian Suomeen, mutta sitä ennen tervetuloa meille tutustumaan aineistoihin ja kuulemaan lisää yksityiskohtia.

PS. Juuri tällaisille laitteistoille ja mittaustarkkuuksille tarvitsemme sekä valtakunnallista että kaupunkien ja kuntien ylläpitämää tarkkaa korkeus- ja tasokoordinaatisto runkopisteistöä, joiden rapistumisesta olemme eri yhteyksissä valitelleet koko talven.