Kirjoittajan arkistot: admin

3D-skanneri vs. ”skannaava takymetri”

Muutama vuosi sitten kommentoin ns. skannaavia takymetreja Maankäytön artikkelissa. Kysymys on siis niiden käytettävyydestä 3D-laserskannereihin verrattuna – voiko skannerin korvata skannaavalla takymetrilla?

Maailma ei ole mustavalkoinen, joten vastaus riippuu siitä mitä mittalaitteella suunnitellaan tehtäväksi. Jos halutaan hyödyntää maalaserskannerin nopeus eikä kohteessa ole varaa roikkua kuukausikaupalla, niin silloin 3D-skanneri on ainoa mahdollinen valinta skannaustehtävään.

Aihe tähän juttuun tuli siitä, että parhaillaan Suomessakin moni firma lähtee skannauskuvioihin ns. pitkän kaavan mukaan: ensin ostetaan se skannaava takymetri ja sitten huomataan, ettei sillä voikaan tehdä haluttua työtä kun aika on myös rahaa. Sen kun vaan, kantapään kautta tapahtuva oppiminen, joka vielä tuntuu kukkarossa, on lopulta sitä ainoaa kunnolla perille menevää oppia 🙂

Kun katselee tyypillisen skannaavan takymetrin teknisiä tietoja, niin mittausnopeus normaalitilanteessa on 5 pistettä/s. Kun esimerkiksi Faro Focus mittaa lähes 1 000 000 pistettä/s ja Riegl lähettää 122 000 pulssia/s vastaanottaen max. 2 000 000 pistettä/s, niin kyllä jonkinlainen herästyskello voisi hälyttää ostajan päässä. Eikä takymetrin prismaton mittausetäisyyskään ole kovin kummoinen, jos skannatessa päästää vain hiukan vaihe-ero-keilaimia pidemmälle.

Mittausnopeudella ja pistetiheydellä on suurta merkitystä mallinnuksen kannalta, sillä vaikka kohdetta mitattaisiin monta päivää, niin mallinnus ei kuitenkaan ole mahdollista. Näin näyttää havainneen myös Jukka Tolonen vuonna 2011 diplomityössään, jossa vertaillaan saman valmistajan skannaavaa takymetriä ja 3D-skanneria. Monista hienoista yksityiskohdista kuten sillan kaiteista ei sittenkään ole mitattu tarpeeksi pisteitä mallinnukseen. Tässä työssä laitteiden nopeusero ei edes ole merkittävä, sillä ranskalaisen Mensin alunperin suunnittelema skanneri oli kymmenisen vuotta sitten nopea state-of-the -art -laite, mutta nykyskannereihin verrattuna auttamattoman hidas.

Rahansäästö on laitteistoa ostaessa nopeasti näennäinen säästöerä. Laskettaessa myöhemmin kokonaistyöaika mittauksesta mallinnukseen, huomataan rahan kulumisen olevan hyvinkin konkreettista.

Arkeologisia kesäuutisia ilmalaserskannauksen saralla

Kesäaikaan uutisista – tai ainakin viihdyttävän sorttisista sellaisista – on perinteisesti huutava pula, joten lehtien palstoille ilmestyy kaikenlaisia jännittäviä tarinoita. Pari viikkoa sitten maailmalla levisi tieto, jonka mukaan Hondurasista on löydetty konkistadori Hernán Cortésin mainitsema legendaarinen kaupunki, Ciudad Blanca, ja mikä parasta, löytö tehtiin ilmalaserskannauksista. Oooh, inkat ja mayat ovat aina kiinnostava jutun aihe…

Kun uutista hiukan kaivelee, niin törmää jälleen siihen tosiasiaan, että arkeologiaa käytetään usein viihteenä sekä poliittisena aseena, tutkijoiden/tutkimusinstituuttien välisestä kilpailusta nyt puhumattakaan. Tällä kertaa, huolimatta tutkimusryhmän varovaisesta asenteesta, paikallislehdistö ja poliitikot alkoivat rummuttaa löytöä, jota luonnollisesti pidetään 21. vuosisadan suurimpana.

Mikä uutisoinnissa meni pieleen? Ensiksi, Ciudad Blanca on nykyteorian mukaan ilmeisesti pelkkää kansantarua (no, tarujen takana on usein hitunen faktaakin). Toiseksi, monet skannausaineistosta löydetyt kohteet tunnetaan jo ennestään ja kolmanneksi, uusia mahdollisia kohteita ei ole vielä edes käyty tarkistamassa paikan päällä. Näistä ja muutamasta muustakin tapauksen häiritsevästä yksityiskohdasta kirjoitetaan perusteellisesti täällä. Skannausaineistossa ei siis lue kissankokoisin kirjaimin muinaisjäännöksen nimeä tai ikää…

Hyvin harvassa maassa kaukokartoituksen keinoin löydetty kohdetta voidaan suoraan pitää muinaisjäännöksenä, vaan potentiaaliset paikat on tarkastettava paikan päällä. Tällöin tutkitaan esimerkiksi onko kohde ihmisen toiminnan jäännös, geologiaa, eläinten aiheuttamaa yms. Jos kyseessä on ihmisen toiminnan tulos, niin etsitään sekä ajoittavia että kohteen luonnetta valaisevia tekijöitä, jotta voidaan päätellä täyttyvätkö muinaisjäännöksen kriteerit. Hassua kyllä Englannissa kohteessa tehtäviä tutkimuksia ei välttämättä tarvita, jos löytö on tehty jo sadan vuoden ajan harjoitetulla ilmakuva-arkeologian metodeilla. Toivottavasti mitkään tehostamis- ja säästötoimenpiteet eivät johda samanlaiseen käytäntöön meillä!

Sinänsä ilmalaserskannaus kuuluu nykyään ehdottomasti moderniin arkeologiseen työkalupakkiin. Suomessa arkeologiaa pidetään varsin humanistisenä tieteenalana, jota mediassa esitellään tyypillisesti pullasudilla puuhasteluna. Ihmisen menneen toiminnan tutkiminen on aina osa ihmistieteitä, mutta ihmisen jättämiä jälkiä pitää analysoida myös muilla keinoilla. Tyypillisesti menetelmien käyttöä rajoittaa rahoitus ja osaaminen, mutta kyllä Suomessa yritystä on. Maailmanlaajuisesti tarkasteltuna arkeologinen tutkimus on laaja-alaista: eri alojen tekniikkaa hyödynnetään poikkitieteellisesti paljon ja luonnontieteelliset analyysit ovat luonnollinen ja välttämätön osa nykytutkimusta. Tämä näkyi hyvin hiljattain esitetyssä saksalaisessa televisiodokumentissä, jossa tutkittiin roomalaisen taistelukentän jäänteitä Harzhornissa.

Jos ilmalaserskannauksen käytöstä arkeologisessa tutkimuksessa haluaa lukea enemmän, niin kehotan tutustumaan tämän jutun kirjoittajan oppi-isän, Wienin yliopiston professori Michael Doneuksen tutkimuksiin. Hän on tällä hetkellä alan johtava auktoriteetti, joka on perehtynyt monipuolisesti laserskannaukseen, kuvantamiseen (fotogrammetriasta hän aikoinaan lähti liikkeelle) ja geofyysisiin prospektointimenetelmiin. Näistä menetelmistä halutaan saada vielä enemmän irti Itävallan akatemian rahoittamassa arkeologisen prospektoinnin Ludwig Bolzmann-instituutissa, jonka varajohtajana Doneus toimii. Ilmalaserskannauksen käyttö ei suinkaan rajoitu prospektointiin ja kartoittamiseen, vaan siinä on potentiaalia esimerkiksi monitorointiin, kohteiden hoidon tarpeisiin ja luonnollisesti visualisointiin. Arkeologisesti tarkasteltuna pistepilvien käyttö on vielä lapsenkengissä, joten kehittämisessä riittää työtä.

Doneuksen ajattelutapaa hallitsee perinteinen tieteellinen kriittisyys, johon voi tutustua vaikkapa lukemalla hänen yhteenvetonsa ilmalaserskannauksen hyödyistä ja ongelma-alueista. Hyödyt ovat selkeästi suuremmat kuin tämänhetkiset ongelmat, varsinkin metsäisillä alueilla, mutta lähdekritiikkiä ei pidä koskaan unohtaa. Doneus vaatii aineistojen käyttäjiltä paljon: on perehdyttävä tarkkaan laserskannausaineiston tuottaneeseen laitteistoon, georeferointiin, filtteröintiin ja visualisointiin, jotta tutkimuksen lopputulos olisi oikeasti hyödyllinen. Sama pätee yleisesti kaikkeen poikkitieteelliseen tutkimukseen: ei tilastotieteitä, genetiikkaa yms. voi hyödyntää aidosti, jollei perehdy tarkoin niiden problematiikkaan. Esimerkkinä tästä oma kokemukseni Laihialta: ilmalaserskannausaineistoon syntyy esimerkiksi helposti keinotekoisia artefaktoja kaistojen reunoille: (Skogens kulturarv i Kvarkenregionen)

Painanteita Laihian pelloilla? Ei suinkaan, vaan aineistossa olevia keinotekoisia artefaktoja. Skogens kulturarv i Kvarkenregionen (SKAIK)

Doneus ei luonnollisesti ole ainoa tekijä alalla, vaan mielenkiintoista ja uraauurtavaa tutkimusta tehdään myös muualla. Meitä lähempänä ja enemmän suoria yhtymäkohtia suomalaiseen arkeologiaan tarjoaa norjalainen NIKU-instituutti, jossa mm. Ole Risbol on jo useiden vuosien ajan kehittänyt ilmalaserkeilausaineistojen käyttöä. Doneuksen tavoin hänkään ei tyydy vain kohteiden löytämiseen, vaan sen ohella menetelmän kehittämiseen. Risbolin tutkimusryhmissä on tutkittu esimerkiksi tulkitsijan vaikutusta kohteiden löytymiseen – arkeologinen ilmakuvien/skannausaineistojen tulkinta on opittu taito, ei synnynnäinen ominaisuus – ja viimeksi pistetiheyden (pistettä/m2) vaikutusta kohteiden näkymiseen. Pistetiheys vaihtelee metsätyypin mukaan, joten siinä mielessä norjalaisutkimukset ovat hyödyllisiä Suomessa.

Meillä Suomessa Maanmittauslaitoksen tarjoama ilmalaserskannausaineisto tarjoaa alustavan aineiston myös arkeologiseen prospektointiin ja se on helppo tapa lähteä tutustumaan pistepilvien maailmaan. Aineiston harvuuden ja suodatustavan huomioon ottaen – aineisto tehdään korkeusmallin tuotantoa varten – sen hyödyt jäävät kuitenkin vain alustaviksi resoluution loppuessa kesken, kun ei meillä kauheasti pyramideja ole. Lisäksi suodatuksen päämäärästä johtuen monet arkeologiset pienet yksityiskohdat ovat kadonneet. Toki tervahautoja ja vastaavia kohteita aineistosta jo löytyy. MML:n pistepilviaineiston käytössä yksi lähtökohta voisi pikemminkin olla geomorfologinen analyysi. Maan pinnan muotojen avulla etsitään ihmisen toiminnalle geologisesti ja yleensäkin maantieteellisesti suotuisat alueet, koska tällaisilla alueilla ihminen tyypillisesti puuhailee.

Myös epäsuotuisille alueille kannattaa kurkistaa, sillä elämisen ehdot ovat vetäneet ihmisiä kaikenlaisiin ympäristöihin jo tuhansia vuosia. Esimerkkinä tästä voisi olla vaikkapa kaivannaisteollisuus, joka on tuonut hyvinvointia ja rikkauksia jo pitkään, mutta kaivokset sijaitsevat siellä missä mineraalia/malmia/kiveä on. Toisaalta kaivostoiminna jäljet näkyvät elinympäristössämme yhtä lailla pitkään, kuten tämän hetken ajankohtaisissa keskusteluissa tulee hyvin ilmi. Kuinkahan hyvin Suomen eriaikaista kaivostoimintaa ja sen ympäristö- ja väestövaikutuksia on loppujen lopuksi kartoitettu? Nyt voisi olla ajankohtaista päivittää tietomme modernien menetelmien avulla, kuten muuallakin Euroopassa tehdään. Näin myös YVA-menettelyyn saataisiin näin lisää tietoa pitkäaikaisvaikutuksista.

Ilmasta skannatuista pistepiviaineistoista löytyvät vain kooltaan tarpeeksi suuret kohteet sekä luonnollisesti vain sellaiset, jotka ovat säilyneet reliefina maan pinnassa. Tämän ulkopuolelle jää luonnollisesti paljon muuta löydettävää, mutta suuria alueita läpi käytäessä pistepilvet ovat erinomainen, työtä nopeuttava lähtökohta, jonka avulla myös muita aineistoja voi georeferoida. Nopeus tosin syntyy vasta kokemuksesta, joten on turha olettaa aloittelijan pääsevän huippusuoritukseen. Jos meillä joskus halutaan päästä tästä harjoitteluvaiheesta pois, kannattaa hakea rahoitusta parempilaatuisten eli tiheämpien ja täyden aallonmuodon sisältävien aineistojen hankkimiseen. Tällöin tuloksetkin tarkentuvat.

Voimajohtojen vaikutus mittaustulokseen

Etäisyysmittausten kanssa puuhastellessa virhelähteiden miettiminen on tai ainakin sen pitäisi olla arkipäivää. Pääsääntöisesti virheet aiheituvat laitteista, ympäristöstä ja mittaajista. Laitteiden käytettävyys on nykyään niin hyvä, että napin painalluksen luullaan riittävän hyvin tulosten aikaansaamiseksi. Tämä on haaste myös alan koulutuksessa, sillä opiskelijat jopa kieltäytyvät tekemästä mittauksia vaatimusten mukaan. Virheet täytyisi selkeästi saada ilmennettyä paremmin, jotta niiden olemassaolon ja merkityksen ymmärtäisi.

Ilmakehästä aiheutuu monenmoista murhetta mittauksilla kaikilla sähkömagneettisissa mittauksissa käytetyillä aallonpituuksilla. Eräs virheiden aiheuttajista on refraktio oli mittaussäteen taittuminen rajapinnassa. Refraktio on erityisen voimakas lämpiminä päivinä ilman seisoessa, jolloin ilmaan syntyy eri lämpötilan omaavia kerroksia ja niiden rajapintoihin eri taitekertoimia. Myrskysäällä ilma on puolestaan hyvin sekoittunutta, jolloin refraktio on normaalisti olematon. Refraktio olisi helppo hallita ja mallintaa, jos tietäisimme olosuhteet koko mittaussäteen kulkumatkalta, mutta näinhän ei ole.

Refraktio tulee vahvasti esille haluttaessa mitata kuumia kohteita, koska mittaussäde kohtaa matkallaan useita taittavia rajapintoja – erilämpöisiä ilmakerroksia. Lisäksi kuumasta kohteesta heijastuva säteily voi häiritä/vahingoittaa mittalaitteen vastaanottokennoa. Kuumien kohteiden mittaaminen on tunnetusti haastavaa ja se ei onnistu millä tahansa laitteilla.

Mutta kuinka moni tulee miettineeksi korkeajännitevoimajohtojen sähkökenttien aiheuttamaa refraktiota sen virhettä mittauksiin? Aihepiiri on tunnettu jo ainakin 140 vuoden ajalta, mutta sitä on tutkittu vähän. Voimajohtojen läheisyydessä tunnetumpi ilmiö lienee sähkö&magneettikenttien aiheuttamat ongelmat itse mittalaitteista, jotka sähkölaitteina voivat seota liian voimakkaissa kentissä.

Esimerkiksi 330 kV (30-50 A) voimajohdon läheisyydessä on havaittu systemaattisen horisontaalipoikkeaman olevan luokkaa -0,81 mgon ja vertikaalipoikkeaman +4,32 mgon. Korkeus- ja vaakakulman poikkeamat aiheuttavat mitatun pisteen sijaintivirheen, joka 100 m etäisyydellä on jo senttimetriluokkaa.

Kartoituksen tarkkuudessa virheet voivat vaikuttaa pieniltä ja projektin vaatimuksista riippuen niitä ei tarvitse edes huomioida. Sähköjohtoja sisältävissä tunneleissa geodeettisten tarkkuusmittausten tekeminen onkin jo haastavampaa, koska voimajohtojen läheisyydestä ei pääse eroon. Lisäksi voimajohtojen koon kasvaminen on maailmanlaajuinen tendenssi, joten virheen koko alkaa helposti olla jo merkittävä isojen voimalinjojen läheisyydessä.

Lähde: Henrik Brys: Refraktionseinflüsse durch elektriche Gleichstromfelder. Avn 5/2012.

Galileo 2020

Euroopan oman GNSS-satelliittinavigointijärjestelmän rahoitusesitys aikajaksolle 2014-2020 on luonnosvaiheessa ja viimeisin luonnos ilmestyi 5.6.2012. Galileo-projektin nykyinen rahoitus päättyy vuoden 2013 lopussa ja tuolloin systeemi on vielä kaukana valmiista. Tämänhetkisen arvion mukaan tarvitaan vielä 8 mrd euroa järjestelmän saattamiseksi lopulliseen toimintavalmiuteensa vuonna 2020. Rahoitus sisältää myös EGNOS-järjestelmän. Järjestelmien tuotekehitys rahoitetaan puolestaan Horizon 2020-ohjelmassa.

Rahoitusesityksen uusimmassa versiossa ehdotetaan rahoituksen jakamista heti alkuvaiheessa eri toiminnoille kuten satelliittien laukaisu ja huolto, maa-asemat, Egnos ja hallintokulut. Myöhemmin ≤10% prosentin rahansiirrot budjetista toiseen olisivat kuitenkin vielä mahdollisia. Näin halutaan estää budjetin paisuminen hallitsemattomasti, mikä on ollut tähän asti suuri ongelma projektissa. Suurten budjettiylitysten lisäksi myös aikataulu on venynyt vuodesta toiseen.

Toinen luonnoksessa kovasti korostettu seikka on järjestelmän kattavuus eli halutaan varmistaa kaikkien jäsenvaltioiden hyötyminen palvelusta. Ilmeisesti Egnos-korjauspalvelun käytettävyydessä on ilmennyt ongelmia monissa maissa, mitä ei haluta tapahtuvan Galileo-projektin kohdalla. Järjestelmän sosio-ekonomisesta vaikuttavuudesta halutaan laaja.

Kolmantena huomio kiinnittyy satelliittien lukumäärään, joka monessa esityksessa on 27 kpl + 3 varalle eli yhteensä 30 kpl. Ehdotuksessa budjetin mainitaan kattavan 18-24 satelliittia, jolloin lopulliseksi lukumääräksi mudostuisi vuoteen 2013 mennessä laukaistut + 18-24 uutta satelliittia. Nähtäväksi siis jää, kuinka monesta satelliitista järjestelmä vuonna 2020 koostuu.

Rahoituksen saamiseksi esityksen on saatava hyväksyntä Euroopan parlamentin Teollisuus, tutkimus ja energia -valiokunnassa ja sen jälkeen se on hyväksyttävä itse parlamentissa.

Tulevaisuudessa Galileon käyttökustannusten kattaminen on vielä aika auki. Poiketen USAn, Venäjän ja Kiinan GNSS-järjestelmistä, eurooppalainen järjestelmä luodaan siviilipohjalle. Sen peruskorjaukset (tarkkuus noin 1 m) ovat käytössä ilmaiseksi, mutta tarkempaa korjausta saa vain maksamalla. Järjestelmän ympärille halutaan näin kehittää kaupallista toimintaa ja innovaatioita, mutta on hieman kyseenalaista miten se toteutuu, kun GPS, GLONASS ja COMPASS -korjaukset ovat käytössä ilmaiseksi. Haluaako joku todella maksaa tiedosta, jota on jo saatavissa ilmaiseksi?

Koko satelliittinavigointijärjestelmän nimi on muuten huhujen mukaan vielä auki. Suomessa viime vuonna vieraillut prof. Terry Moore kertoi EU:n hävinneen Galileo-nimen käyttöoikeuden oikeudenkäynneissä Galileo-nimeä jo käyttävälle yritykselle. Julkaistussa budjettiluonnoksessa puhutaankin tarkasti ottaen vain Galileo-ohjelmasta, joten saapa nähdä mikä koko satelliittinavigointijärjestelmän nimeksi keksitään. Ehkäpä aiheesta järjestetään tulevaisuudessa kilpailu samoin kuin yksittäisten satelliittien kohdalla tehtiin. Tulevien satelliittien nimet on hiljattain päätetty lasten piirrustuskilpailuissa.

JRC 3D Reconstructor & R3

Nordic Geo Center Oy tarjoaa pistepilvien käsittelyohjelmia moniin käyttötarkoituksiin ja lähtökohtiin asiakkaiden tarpeen mukaan. Tällä kertaa esittelyvuorossa ovat italialaisen ohjelmistoyhtiö Gexcelin tuotteet JRC 3D Reconstructor ja R3, joista ovat juuri ilmestyneet uudet versiot.

Gexcel on vuonna 2007 perustettu spin off -yritys, jonka juuret ovat Brescian yliopistossa ja Euroopan komission tutkimuskeskuksen Joint Research Centren Ispran yksikössä. Italiassa fotogrammetrialla ja geodeettisella mittaamisella on muutenkin on pitkät perinteet ja laaja käyttäjäkunta, joten ei ole ihme, että maasta tulee jatkuvasti sekä sekä mittalaitteita että ohjelmistoja.

JRC 3D Reconstructor on täysverinen pistepilvien käsittelyohjelma, joka ei tarvitse mitään muuta ohjelmistoalustaa toimiakseen. Ohjelmalla voi tehdä kaiken aina pistepilvien hankinnasta erilaisten lopputuotteiden tuottamiseen. Itselleen sopivan paketin voi valita eri tarpeisiin suunnatuista ohjelmamoduleista. R3-lisukeohjelma mahdollistaa puolestaan isojen pistepilviaineistojen työstämisen CAD-ympäristöön luomalla ns. solid imagen. Pistepilvien hankinnassa on erityisesta mainitsemisen arvoista ns. Stop&Go -ohjausohjelma, jolla voidaan automatisoida vaikkapa ajoneuvon katolle sijoitetun laserskannerin käyttö.

3D Reconstructor Full

Gexcelin lippulaiva sisältää laajan paketin työkaluja eri sensoreilla hankitun pistepilviaineiston käsittelyyn ja yhdistämiseen muun mittaus- ja valokuva-aineiston kanssa. Ohjelmaan voi tuoda staattisesti, mobiilisti ja ilmasta mitattuja pisteitä sekä integroida eri tyyppiset aineistot keskenään. Aineistoista voidaan muun muassa luoda fotorealistisia 3D-malleja, poikkileikkauksia, läpiajovideoita, tehdä muutoksenseurantaa, vaurioanalyysejä, rakenteiden yksityiskohtaista kuvatulkintaa, geomekaanisia analyyseja, maastomalleja, tilavuuksia ja pinta-aloja sekä rikospaikka-analyysiä (liikeradat).

Ohjelman suodatusominaisuuksista kannattaa mainita monien kaipaama harvennusmenetelmä, jolloin kohteen tasomaisista pinnoista voidaan karsia runsaasti pisteitä kun taas reunoihin jää tiheämpi pisteaineisto. Näin pistepilveä voidaan yksinkertaistaa esimerkiksi muita ohjelmia varten.

Reunaviivojen korostus JRC 3D Reconstructorilla

3D Reconstructor Construction

Rakennus- ja infrastruktuurialoille suunnattu ohjelmaversio sisältää näillä aloilla erityisesti tarvittavia työkaluja kuten leikkausten tekemisen, julkisivun ortokuvat, deformaatiokartat sekä pinta-alat ja tilavuudet. Luonnollisesti pistepilvien käsittelyn voi aloittaa aineistojen rekisteröinnistä ja suodattamisesta ja lopputuotteet viedä CAD-ohjelmiin.

3D Reconstructor Mining & Tunneling

Kaivoskartoitukseen erityisesti suunnattu versio sisältää työkalut avolouhosten ja tunneleiden mittausten käsittelyyn sekä geoteknisten piirteiden kartoitukseen. Ohjelmalla luot muun muassa korkeuskäyrät, taiteviivat, maastomallit, tilavuudet ja muutostilavuudet.

3D Reconstructor Heritage/Architectonical

Kulttuuriperintökohteiden dokumentointiin, analyysiin ja käsittelyyn suunnattu ohjelmaversio mahdollistaa korkearesoluutioisten 3D-mallien tuottamisen ja mallin päällystämisen valokuvilla. Yksityiskohtaisesta mallista voidaan tehdä vauriokartoitusta ja kohteen muiden ominaisuuksien analysointia sekä tuottaa rakennuspiirrustukset, leikkaukset ja läpiajovideot. JRC CamCal+ lisäohjelman avulla voidaan lisäksi kalibroida kameroita.

R3 View & R3 Solid Image

Gexcel Xtream-teknologiaan pohjautuva pistepilvien käsittelytapa mahdollistaa valtavien pistepilviaineistojen visualisoinnin ja prosessoinnin JRC 3D Reconstructorin missä tahansa versiossa. SolidImage mahdollistaa valtavien 8 (esim. 20 000 x 30 000 px), syvyysinformaation sisältävien ortokuvien luonnin CAD-ympäristöön.

Täysi aallonmuoto?

Rieglin esiteltyä vuonna 2004 täyden allonmuodon digitaalisesti tallentavan ilmalaserkeilaimen LMS- Q560 ensimmäisenä maailmassa, kaupallisille markkinoille on vähitellen ilmaantunut muitakin täyden aallonmuodon tallentavia laitteita. Nykyään täyden aallonmuodon tallentavia skannereita löytyy ilmalaserkeilainten lisäksi mobiili- ja maalaserskannereista. Mutta riittääkö käyttäjälle pelkkä ilmoitus täyden aallonmuoden tallennuksesta vai täytyykö aiheeseen perehtyä syvällisemmin haluttujen lopputulosten aikaansaamiseksi?

Pulssilaserkeilaimet voidaan jakaa kahteen pääluokkaan: diskreetit ja täyden aallonmuodon laitteet. Suurin osa skannereista toimii analogisella pohjalla, jolloin mittaustulokseksi saadaan diskreettejä pisteitä, yksi tai useampi lähtevää pulssia kohden. Piste voidaan määritellä takaisinsironneesta kaiusta useilla eri tavoilla ja tietyssä laitteessa käytetty algoritmi on lähinnä laitevalmistajan tiedossa.

Mitattava piste voidaan määrittää palautuneesta kaiusta monesta eri kohtaan. Diskreeteissä laitteissa määritys on automaattinen eikä alkuperäiseen aineiston voida palata jälkianalyysissä.
Lähde: Laserkeilauskurssi 2008. TKK

Täyden allonmuodon mittaustekniikkaan perustuvat keilaimet ovat kuitenkin kovassa nousussa, sillä mittaustulos (sisäinen ja ulkoinen tarkkuus) saadaan niillä paremmaksi ja lisäksi ne tarjoavat mittauksille lisäarvoa. Mitattavan kohteen ominaisuuksissa voi näet määrittää X, Y, Z koordinaattien sekä aikaleiman lisäksi muutakin tallennetun datan perusteella. Jos laitteesta voidaan ratkaista sisäinen orientointi, radiometrinen kalibrointi ja systeemin vasteen kalibrointi, niin lopputuotteina ovat myös takaissironneen signaalin amplitudi sekä sen kalibroitu muoto reflektanssi, kaiun leveys sekä takaissironneen signaalin muodon hajonta. Näitä arvoja voidaan esimerkiksi käyttää pistepilviaineistojen luokitteluun.

Takaisinsironnan muodosta johdettu alfa-arvo, joka heijastaa selkeästi eroa kasvillisuuden ja rakennusten välillä. Lähde: Mallet., Bretar ja Sorgel 2008, Analysis of Full Waveform Lidar Data for Classification of Urban Areas. Geoinformation 5/2008.

Palataanpa alkuperäiseen kysymykseen: saadaanko yllä esiteltu etu kaikista ns. ”täyden aallonmuodon” tallentavista laitteista? Rieglin tutkimuspäällikön Andreas Ullrichin ja Martin Pfennigbauerin mukaan näin ei suinkaan ole. Näin ollen he ehdottavat seuraavaa luokittelua tällä hetkellä kaupallisilla markkinoilla myynnissä olevista laitteista:

Tässä luokittelussa kysymys on siitä, miten täysi aallonmuoto digitoidaan ja tallennetaan eli myös käytettävän A/D-muuntimen yhteys järjestelmään on merkityksellinen. Kuten taulukosta nähdään, löyhästi kytketty A/D-muunnin ei tarjoa mahdollisuutta radiometriseen kalibrointiin. Aineistosta puuttuu myös tarkka etäisyysmittaus- ja amplitudi-informaatio, eikä sitä voida saada tallennetusta digitoidusta aallonmuodosta. Näin siksi, että takaisin sironneesta pulssista otetaan vain muutamia otoksia, joista koko aallon rekonstruointi ei kuitenkaan ole mahdollinen. Sen sijaan ylimpänä mainittu Full waveform -data sisältää lähetetyn profiilin, jolla voidaan poistaa epästabiilin järjestelmän vaikutus mittaustulokseen, digitoidut kaiut, aikaleiman ja lähetyskulmat. Jos järjestelmä on stabiili, niin lähetetyn signaalin profiilia ei tarvitse tallentaa (echo waveform data).

Käyttäjän kannalta tilanne on sama kuin vaikkapa ruisleipää ostettaessa. Päällepäin ruisleipä vaikuttaa samalta, mutta tuoteselostetta lukiessa huomaakin merkittäviä eroavuuksia kuten rukiin määrän lopputuotteessa. Jos laserkeilausaineistolta odottaa tiettyjä ominaisuuksia, niin on perehdyttävä tarkkaan jopa laitteen elektroniikkaan.

Lähteet:

Mallet, C., F. Bretar and Soergel, U.: Analysis of Full-Waveform Lidar Data for Classification of Urban areas. Photogrammetrie – Fernerkundung – Geoinformation (PFG), 5/2008, pp.337-349.

Ullrich, A. and Pfennigbauer, M. Categorisation of full waveform data provided by laser scanning devices. Electro-Optical Remote Sensing, Photonic Technologies, and Applications V. Edited by Kamerman, Gary W.; Steinvall, Ove; Bishop, Gary J.; Gonglewski, John D.; Lewis, Keith L. Proceedings of the SPIE, Volume 8186, pp. 818609-818609-10 (2011).

Wagner, W. Radiometric calibration of small-footprint full-waveform airborne laser scanner measurements: Basic physical concepts. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing (2010). Volume: 65, Issue: 6, Publisher: Elsevier B.V., Pages: 505-513

Urheilun pituusmittauksista

Näin yleisurheilun EM-kilpailujen ja kesäolympialaisten lähestyessä on ajankohtaista luoda katsaus tiettyihin yleisurheilukilpailujen pituusmittauksiin – milloin ja miten mittanauhoista päästiin eroon? Keihäässä, kuulassa, kiekonheitossa, pituushypyssä ja kolmiloikassa tuloksen mittaamiseen käytetään nykyään maanmittareille tuttua takymetriä ja samalla tekniikalla tarkastetaan myös seiväshypyn rimankorkeus. Nuoremmille sukupolville ei kuitenkaan ole tuttua, millainen rooli suomalaisilla ja erityisesti Heinosen Hannulla on ollut kisamittausten kehittämisessä, joten tässä lyhyt katsaus asiaan.

Hannu harrasti nuorena juoksua, hiihtoa ja mäkihyppyä, joten vuonna 1974 Zeissin silloisen maahantuojan Keijo Rainesalon tarjoama tilaisuus kehittää urheilumittausta oli nuorelle maanmittausteknikolle hyvin mieluinen. Tuolloin pituusmittaukset hoidettiin mittanauhoilla eli tarkoituksena oli kehittää elekro-optista mittausta samaan tarkoitukseen. Suomi oli hakenut myös 1977 yleisurheilun Eurooppacupin loppukilpailua, joten aikaa harjoitella mittausta maaotteluissa oli 3 kesää ennen suurta koitosta. 1977 Hannu todella pääsi ensimmäistä kertaa mittaamaan luomallaan järjestelmällä kansainvälisissä arvokisoissa. Maaottelussa laskenta tapahtui HP:n ohjelmoitavilla laskimilla, mutta 1977 käytössä oli jo Wangin tietokone. Noina vuosina yleisurheilu oli koko Euroopassa voimissaan ja Eurooppa Cupiin kuuluvia maaotteluita järjestettiin Helsingin Olympiastadionilla useita joka kesä. Luonnollisesti mukaan kuului myös Suomi-Ruotsi maaottelut.

Vuoden 1983 järjestetyissä ensimmäisissä yleisurheilun maailmanmestaruuskilpailussa Hannu toimi mittauksen johtajana ja elektro-optisesti mitattaviin lajeihin tulivat nyt myös mukaan pituushyppy, kolmiloikka ja kuula aiemmin mitattujen pitkien heittojen lisäksi. Helsingissä tämä tapahtui ensimmäisen kerran maailmassa.

Kansainvälisiin kilpailuihin uuden tekniikan tuominen vaatii kansainvälisen yleisurheiluliiton IAAF:n hyväksynnän uudelle mittaustavalle. Hannu oli esitellyt mittaustekniikkansa Suomen Urheiluliitolle ja Suomen tekninen delekaatio esitteli sen edelleen Rooman EM-kisojen yhteydessä IAAF:lle. Roomassa ajatukselle naurettiin ja väitettiin kyseisen mittauksen olevan mahdotonta. Suomeen palattuaan delekaation johtaja Nils ”Nisse” Hagman soitti Hannulle jo Helsingin lentoasemalta terveisiä Roomasta ja kyseli oliko Hannu tahallaan laittanut heidät ”pellen osaan” Roomassa, esittämään aivan mahdotonta ratkaisua. Puhelussa kuitenkin sovittiin, että Hannu saisi todistaa väitteensä paikkansapitävyyden parin päivän kuluttua Olympiastadionilla delegaation jäsenille. Niinpä viritettiin mittalaitteet Stadionille katsomon eteen ja kun Nisse Hagman ja stadionin isännöitsija Jorma Lindell hyppäsivät pituutta kentän toisella laidalla, Hannu mittasi tulokset kentän ylitse ja kontrollit mitattiin mittanauhalla millilleen. Poikkeamat olivat 0…1 mm luokkaa, jonka jälkeen Nisse totesi pontevasti ja päättäväisesti, että ensikesänä me mitataan sitten takymetrillä ja näytetään, että me Suomessa osaamme nämä hommat.

Uutta oli myös mittauslaitteiden siirtyminen pois kentältä – Olympiastadionille rakennettiin A-katsomon yläosaan katettu mittausasema, jossa oli 2 betonipilaria takymetreille ja datayhteys Stadionin keskustietokoneelle. Lajien valinta automatisoitiin, joten kahdella takymetrillä hoidettiin jopa neljän samanaikaisen lajin mittauksia.

Elta S urheilumittauksessa

Maria Heinonen mittaamassa Olympiastadionilla vuonna 1998. Takymetrinä Hannulle hyvin rakas Zeiss Elta S-sarjan laite, jonka suunnittelussa Hannu oli Zeissilla mukana. Kuvalähde: Zeiss Geo Newsletter 12 (98)

Tässä vaiheessa mittauspaikat pystyttiin vielä valitsemaan optimaalisesti hyvien mittaustulosten varmistamiseksi, mutta nykyään sponsori & muut ”poliittiset” tekijät vaikuttavat tai ainakin pyrkivät vaikuttamaan laitteiden sijoitteluun. Näin mittauksen kokonaisepävarmuus kasvaa, jolleivat alan ammattilaiset pidä puoliaan markkinavoimia vastaan.

Los Angelesin menetetyt Olympiakisat

Los Angelesin 1984 olympialaisten tekninen delegaatio oli Helsingissä tutustumassa järjestelyihin ja kiinnostui uudesta mittausratkaisuista. Pian Hannu allekirjoitti sopimuksen olympiakisojen mittaustehtävistä ja alan johtaviin laitevalmistajiin kuulunut Wild Heerbrugg Ag lupautui toimittamaan tarvittavat mittauslaitteet Hannulle paikan päälle. Hannu toimi tuolloin A. Ilmonen Oy:n Geodesian osaston myyntipäällikkönä. Mainittakoon, että 1983 Wild esitteli T2000 elektroniteodoliitin maastotallentimella ja ohjelmointimodulilla, jota toimitettiin Suomeen noin 30 kappaletta heti ensimmäisenä vuonna. Muualla maailmassa ohjelmointimodulia ei myyty, mutta Suomessa oli heti ohjelmointivalmius ja ideoita mittausohjelmien tekoon. Hannukin kävi Sveitsissä Wildin ohjelmointikursseja.

Pian Suomen urheiluliitto pyysi järjestämään Nokialle mahdollisuuden tulla mukaan osittain 1984 Olympialaisten tulospalveluun tavoitteena 1988 Olympialaisten kokonaistulospalvelun saaminen Nokialle. Tämän vaatimuksen esittäminen jälkikäteen, sopimuksen allekirjoituksen jälkeen, aiheutti hankalan neuvottelutilanteen, kun yritettiin väkisin saada ovi auki Nokialle. Järjestäjät eivät hyväksyneet Nokian mukaantuloa, joten mittaussopimus purettiin vain muutama kuukausi ennen olympiakisojen alkamista. Näin Losin Olympialaisissa kuula ja hypyt mitattiin perinteisesti mittanauhalla mitaten. Mitäpä asiaan voi muuta todeta kuin että Nokia on historiansa aikana ollut monasti vahvasti läsnä suomalaisten elämässä, hyvässä ja pahassa.

Hannun seuraava suuri kansainvälinen koitos olivat 2005 MM-kisat Helsingissä mittausjohtajan pallilla. Tapahtumasta jäi erityisesti mieleen rankka vesisade ja selitysten antaminen kansainväliselle televisiolle vesisateen aiheuttamista tietoliikenneongelmista. Yksittäinen mittaustulos jäi tietokoneen puskurimuistiin niin, että jokainen urheilija sai edeltäjänsä tuloksen taululle. Näin esimerkiksi kisan aloittanut Tero Pitkämäki sai noin 80-metriselle avausheitolleen taululle tulokseksi 60 m, joka oli edeltävän kontrollimittauksen lukema. Yleisö buuasi ja mittausjohtaja juoksi kovaa tulospalveluun… Vuonna 2005 laitteisto tuli kokonaisuudessaan Seikon ja Epsonin toimesta eli nykyään kisoissa ei näe enää takymetrien valmistajamerkkejä. Mittausjohtaja jäi kaipaamaan omia laitteita ja systeemiä, joiden kanssa oli pärjätty hyvin myös vesisateessa.

Kilpailumittausten lisäksi Hannun toimeen on kuulunut kisamittaajien koulutus. Kisamittaus on perinteisesti toiminut vapaaehtoisvoimin, joten halukkaita koulutetaan tehtäviin aina ennen kisoja. Kuten kaikki prisman kanssa takymetrilla mitanneet tietävät, suurin äly täytyy löytyä prismapäästä, joten prisman asettaminen kentällä on tärkeä tehtävä. Oman lisämausteensa mittauksiin tuo lisäksi valtava katsojamäärä, korvissa vihlova huutomyrsky ja koko kisatilanteen tuoma paine, joka myös kisahenkilökunnan on kestettävä.

Kisalähetyksiä seuratessanne kiinnittäkääpä huomionne siihen, miten mittauslaitteet on sijoitettu. Laitemerkit hyvin tuntevat voivat puolestaan tunnistaa laitevalmistajat sponsoritarrojen alta. Prismatekniikan toimivuutta voi puolestaan tarkastella varsinkin television lähikuvista, joissa välillä vilahtelee mittamieskin.

Aiheesta lisää Maankäytön artikkelissa 1/2006

kubit PointCloud, PointSense Plant & Heritage

Saksalainen ohjelmistotalo kubit on julkaissut uudet versiot PointCloud ja PointSense Plant ohjelmistaan sekä kokonaan uuden Heritage-ohjelman kulttuuriperintödokumentoinnin ammattilaisille. Kubitin ohjelmat toimivat Autodeskin ohjelmien päällä, joten ne soveltuvat hyvin Autodesk-ohjelmaympäristöissä jo valmiiksi toimiville tahoille. Uudet julkaisut toimivat myös Autodesk 2013 -ympäristössä.

PointCloud 8

kubit PointCloud and PointCloud Pro ohjelmat tarjoavat mahdollisuuden käsitellä ja mallintaa pistepilviä tutussa AutoCAD-ympäristössä. Verrattuna AutoCADin omiin työkaluihin, PointCloud lisää mallinnuksen joustavuutta ja tarjoaa suoraa sisääntuontia monille pistepilviformaateille. Viimeksi joukkoon on lisätty Leican, Z&F:n ja Topconin formaatteja sekä ASTM E 57. PointCloud Pro tukee myös kalibroitujen valokuvien käyttöä AutoCADissä, mikä mahdollistaa esimerkiksi mallinnuksen kuvilta monoplotting-menetelmällä.

PointSense Plant

PointCloud Pro -ohjelmaan perustuva PointSense Plant jatkaa kehittymistään teollisuusmallintamisen puolella. Putkien mallintamista on automatisoitu kuvankäsittelyn menetelmin edelleen ja nyt joukkoon on liitetty myös teräsrakenteet. Ohjelma analysoi kohteen ja ehdottaa käyttäjälle pistepilveen istuvia rakenteita standardikirjastoista tai käyttäjän omista putki/teräsrakennekirjastoista. Näin voit mallintaa esimerkiksi palkin kahdella klikkauksella. Uusi ohjelmaversio on nyt myös integroitu luomaan suoraan AutoCAD Plant 3D-objekteja.

PointSense Heritage

Ohjelmistoperheen uusin perheenjäsen Heritage on räätälöity kulttuuriperintöalan toimijoille, kuten esimerkiksi konservaattoreille ja arkeologeille. Ohjelmassa yhdistyvät pistepilviohjelma PointCloudin työkalut klassisiin fotogrammetrisiin PhoToPlan-ohjelman työkaluihin. Näin pistepilvet ja korkearesoluutioiset valokuvat voidaan yhdistää paremmin ja luoda esimerkiksi tosiortokuvia, avata ristiholvi kuvatasolle yms. Toisin sanoen voidaan luoda 2D-kuvakarttoja kentällä tehtävän analysoinnin tarpeisiin.

Lisätietoja kubitin sivuilla

Riegl RiScan Pro suomeksi

RiScan Pron uusin päivitysversio 1.7.1 on nyt ilmestynyt suomeksi. Suomenkielisen version voi ottaa käyttöön ohjelman asennusvaiheessa aktivoimalla kielipaketin. Suomenkielisen version avulla erityisesti uudet käyttäjät voivat helpommin perehtyä heille mahdollisesti osin tuntemattomaan aihepiiriin. Ei sitä turhaan sanota, että vieraan kielen käyttö tyhmentää ja moni ammattikäsite voi jäädä avautumatta.

Muutoin päivityksessä esitellään ohjelmaan muutamia uusia työkaluja, joista merkittävin maastomallin teon kannalta on taiteviivojen (breaklines) automaattinen haku entisen puoliautomaattisen toiminnon sijaan.

Video satamasta

11.5.2012: suoraa LAZ-vientiä ei RiScan Prossa siis ole, mutta LAS on ollut jo pitkään. Sen sijaan maalaserkeilainpuolella merkittävämmäksi yhteiseksi tiedonsiirtoformaatiksi voi nousta viime vuonna esitelty ASTM E57-formaatti, jonka tuki RiScan Prossa myös on. Yhdysvalloissa GSA on adoptoimassa ASTM E57-formaatin käyttöä BIM-projekteissa ja ehkä se tulee meilläkin kansalliseen tietomalliohjeistukseen. Pitkällä tähtäimellä on hölmöläisten hommaa tallentaa aineistoja valmistajien omissa, usein suljetuissa formaateissa, joiden avaamista kukaan ei voi taata muutaman vuoden päästä.

Monitorointi

Monitoroinnin tarve kasvaa koko ajan, mutta mitä se oikeastaan on? Hyvä perusmääritelmä löytyy esimerkiksi wikipediasta eli kyseessä on yksinkertaistettuna prosessin tarkkailu tai valvonta. Prosessi voi olla keinotekoinen kuten esimerkiksi rakennusprosessi tai luonnollinen, kuten eroosio. Joka tapauksessa seurataan muutoksia mitattavassa kohteessa eli suomeksi voidaan puhua myös seurannasta. Muutoksia voidaan tehdä suuressa mittakaavassa myös satelliiteistä, kuten EU:n GMES Sentinel -ohjelmassa.

Erityyppistä monitorointia voidaan tehdä monin eri tavoin riippuen muun muassa valvottavan alueen koosta ja mittaukselta vaadittavalta tarkkuudelta. Perinteisillä geodeettisilla tekniikoilla valvottavaa kohdetta on kyetty seuraamaan pistemäisesti, mutta nykytendenssi on kohti alueiden mittaamista. Pistemäinen mittaustapa ei näet paljasta liiketta, jos kohde ei liiku tasaisesti kaikilta osiltaan.

Toinen suuri yleistendenssi on reaaliaikaisuus eli hälytys muutoksista halutaan saada heti kun ne ylittävät asetetun kynnysrajan. Näin voidaan esimerkiksi ehtiä pelastamaan ihmiset alkavan lumivyöryn tai maansortuman alaisilta alueilta. Ylikansallisia monitorointijärjestelmiä – tässä tapauksessa puhutaan usein varoitusjärjestelmistä – on tehty esimerkiksi maanjäristysten ja tsunamien valvontaa. Viime vuonna Japanin maanjäristyksessä varoitusjärjestelmän avulla ennätettiin pysäyttää luotijunat ja tehtaissa kriittisiä prosesseja juuri ennen pahinta järistystä. Näin systeemi maksaa itsensä takaisin säästetyillä ihmishengillä.

Alueiden mittaamisessa 3D-laserskannerit ovat omimmillaan, koska koko mittaustekniikka ja myös pinnan mittauksen tarkkuus perustuvat suuriin pistemääriin. Kaikkia skannereita voi käyttää monitorinnissa siten, että kohdetta mitataan määrätyin aikavälein ja aikaisempia pistepilviä/suunnittelumallia vertaillaan keskenään. Mietittävä asia on luonnollisesti skannerin mittausetäisyys, koska vaihe-eroskannereita voi etäisyyksien takia käyttää vain lähietäisyyksillä kuten tunneleissa. Esimerkkejä Faro Focus3D:n käytöstä rakentamisen valvonnassa näet täältä. Rieglin pulssilaserien kohdalla mittausetäisyys ei muodostu ongelmaksi, sillä laitteet mittaavat jopa 6 km asti.

Reaaliaikaisessa valvonnassa tarvitaan lisäksi myös monitorointia tukeva ohjelmisto, jollainen on esimerkiksi Riegl RiMonitor. Tällöin skanneri voidaan asettaa mittaamaan automaattisen määrävälein vaaralliseksi arvioitu kohdetta ja muutoksen tapahtuessa hälytys ohjataan hälytysjärjestelmiin tai vaikkapa vastuuhenkilöiden kännykkään. Tällaisia järjestelmiä käytetään esimerkiksi avolouhoksilla, sillä kaivosten seinämät ovat epävakaita ja alttiita sortumille. Samoin erilaisten patoaltaiden muurit voivat odottamattomasti syöpyä rikki.

Monitorointijärjestelmät ovat kehittymässä mielenkiintoiseen suuntaan sensoritekniikoiden yhdistyessä ja koneälyn yhdistämisessä mittaustulosten analyysiin. Seurantaan halutaan liittää ennustettavuus.

UAV & ruohonjuuritason kartoitus

Miehittämättömät ilma-alukset (UAV) ovat pinnalla, kun Suomen armeijakin on hankkinut lisää lennokkeja. Viimeisin, 1980-luvulla alkanut sotilaallinen UAV:n käyttötrendi on maailmanlaajuinen ja nykyään esimerkiksi Yhdysvaltain armeija kouluttaa enemmän lennokkiohjaajia kuin oikeita lentäjiä.

Tiedustelupulu

Panoraamakuvaustarpeisiin kehitetty Dopplersport-kamera vuodelta 1907. Kamera puluineen on esillä museossa Jenassa.

Vaikka me emme myy UAV-tyyppisiä keveitä tai hieman raskaampiakaan aluksia (toimitamme kyllä RIEGLin kokonaisen kuvaus & laserkeilausjärjestelmän lentokoneineen) , niin alla Google Earthin kautta saapunut vinkki tee-se-itse kuvauslennokin hankkimiseksi. Tämä on ruohonjuuritoimintaa parhaimmillaan ja olisi mahdollista vaikkapa kouluissa.

Yhdysvalloissa toimiva Public Laboratory for Open Technology and Science (PLOTS) on kehittänyt 85 USD maksavan kuvausilmapallosetin, joka on myynnissä täällä. Paketin lisäksi tarvitset oman digipokkarisi ja softaa kuvien käsittelyyn. Ilmaisia ovat esim. MapKnitter ja arkeologisen ilmakuvauksen Grand old manin Irwin Scollarin Airphoto SE. (Jo 1950-luvulla ohjelmoinnin alottaneen Irwinin ohjelmissa matemaattiset algoritmit eivät muuten ole suunnilleen vaan justiinsa). Alkuunpääseminen on joka tapauksessa helppoa.

Älä kuitenkaan luule kuvauksen olevan aina niin yksinkertaista, sillä ulkona tuuli ottaa näihin kevyihin aluksiin helposti kiinni ja lentosuunnitelmat menevät pipariksi. Varaudu myös kamerasi tuhoutumiseen maahansyöksyissä. Toisaalta ammattimaiseen kuvaus & mittaustoimintaan liittyy aina hyvä esisuunnittelu, joka sisältää esimerkiksi säätyypin arvion toimintaan. Edellisessä UAV-blogissani on linkki UAV-kuvauksen perusteisiin ja Turun seudulla toimiva Kari Uotila (Muuritutkimus Oy), voi puolestaan kertoa, millaista on käsitellä hieman isompaa kuvauspalloa.

Mikä tämä PLOTS sitten on? Kyseessä on MIT:sta valmistuneen Jeffrey Warrenin vuonna 1997 perustama yhteisö, jonka tarkoituksena on kehittää avoimen lähdekoodin työkaluja erityisesti ympäristömme tutkimukseen. PLOTS haluaa mahdollistaa vaikkapa pienten kyläyhteisöjen omatoimisen kartoituksen, jolla he voivat tehdä suunnitelmia yhteisönsä kehittämiseksi, kartoittaa kohteita, joita ei näy virallisissa kartoissa ja kartoittaa ympäristön muutoksia/saastumista. PLOTSin ottamia kuvia voi nyt myös katsoa Google Earthissä lataamaalla tarvittavan .kml-tiedoston.

Nyky-Suomessa tulee harvoin ajatelleeksi, että suuressa osaa maailmaa karttojen/ilmakuvien olemassaolo ei ole mikään itsestäänselvyys, koska meillä on vapaasti saatavilla monen eri tyyppisiä tarkkaa karttaa ja aineistoa eri mittakaavoissa. Tästä päivästä (1.5.2012) lähtien Maanmittauslaitos on edelleen lisännyt ilmaiseksi saatavilla olevien aineistojen määrää ja näin yksityiset, yhteisölliset sekä kaupalliset tahot voivat valmistaa omia temaattisia karttoja tai palveluita. SYKE on puolestaan avannut aineistonsa jo muutamia vuosia sitten. Muualla maailmassa kartat voivat edelleenkin olla vaikkapa kassakaapissa (kollegani kokemus Armeniassa, kun hän meni auttamaan paikallisia muinaismuistojen kartoituksessa) tai hyvin valvotusti armeijan jakamia (oma kokemus Kreikassa). Kartta ja erilaiset paikkatietoa sisältävät aineistot ovat vallan välineitä.

LAS/LAZ

Onnittelut Martin Isenburgille, jonka LAStools on palkittu innovaatiopalkinnolla Amsterdamissa järjestetyissä Geospatial World Forum 2012 tapahtumassa. Tarkemmin otettuna palkinnon sain LAS-tiedostojen häviötön, avoimen lähdekoodin zippausformaatti LAZ, joka pakkaa tiedostot 5-12 osaan alkuperäisestä koostaan ja josta on nopeasti tullut de facto-standardi LAS-tiedostojen pakkaamiseen. Suomessa muun muassa Maanmittauslaitos toimittaa aineistoja LAZ-pakattuina. LAS ja LAZ on ensisijaisesti suunniteltu ilmalaserkeilausaineistoille.

Martin on saksalaislähtöinen ohjelmistokehittäjä, jonka libLAS-kirjastoon perustuva LAStools-ohjelmapaketti on erityisesti opiskelijoiden suosima ohjelma ilmalaserskannausten käsittelyyn. Jostainhan sitä täytyy oppi aloittaa! Kaupalliseen työskentelyyn ohjelmisto on maksullinen. Vaikka Martin on mies LAStoolsin takana, niin palkinnosta kuultuaan hän on jakanut runsaasti kiitosta häntä auttaneille henkilöille. Kukaan ei toimi eristyksissä ja yksin.

LAZia tuottava LASzip on ollut saatavilla Martinin sivuilta vuodesta 2007 alkaen ja vuonna 2009 hän julkaisi sen avoimella lähdekoodilla. Syynä tähän oli Yhdysvaltain liittovaltioiden eri organisaatioiden pyyntö, sillä ainoa vastaava kilpaileva kaupallinen ohjelma koettiin liian kalliiksi pitkällä tähtäimellä. Martin sai luonnollisesti apua tehtävään ja vastapalvelukseksi myös libLAS-kirjaston luojat mainostivat LASzipiä sivuillaan. Nyt monet organisaatiot ovat ottaneet LAZin käyttöönsä ja ja LAZ-tuki on tarjolla myös sellaisissa ohjelmissa kuten FME2012, TopoDOT ja GRASS sekä kaikkia libLASia hyödyntävissä ohjelmissa.

Tällä hetkellä Martin kehittää LASin kaltaista datan arkistointi- ja siirtoformaattia täyden aallonmuodon (waveform) aineistoille. LAS ei ole tehtävään suunniteltu ja ilmeisesti myös siinä aikaisemmin tehdyt ratkaisut estävät sen käytön. PulseWavesin kehitykseen ja siitä keskusteluun voi osallistua täällä.

Laserskannerit ja GPS/GNSS

Staattisen maalaserkeilauksen yhteydessä maastomittauksissa haluttaisiin mielellään käyttää satelliittipaikannusta skannerin paikantamiseen. Ja miksipä ei, jos skannerin suuntaus pohjoiskulmaan nähden saadaan myös määritettyä vaikkapa kompassin avulla. Tosin yhdistäminen onnistuu ilman suuntatietoakin, mutta toimistotyön aika kasvaa.

GPS/GNSS-paikannusta käytettäessä tulee muistaa, ettei paikannustarkkuus riitä lopulliseksi sijaintitarkkuudeksi, vaan pistepilvien yhdistämisohjelmassa täytyy olla mahdollisuus parantaa skannausasemien keskinäistä sijaintia pistepilvien yhteisiä alueita hyväksi käyttäen. Näin siksi, että RTK-mittauksella pistepilvet jäävät harittamaan useita senttejä, käytännössä olemme usein nähneet heikoimmassa elementissä eli korkeudessa jopa kymmenien senttien heittoja. Oma tukiasemaa käytettäessä paikannustarkkuus paranee, mutta varsinkin Z-koordinaattiin näyttää edelleen jäävän suurempaa mittausepävarmuutta.

Kuvassa 4 skannausasemaa on paikannettu GPS-mittauksin koordinaatistoon. Asemat ovat siis jo rekisteröity keskenään, mutta pistepilvien XY-koordinaatit heittävät 1-5 cm ja Z-koordinaatti 5-10 cm ja karkeimmillaan 50 cm (valk. pisteet). Havaintojemme mukaan tämä on tyypillistä RTK-korjausta käytettäessä.

Skannausasemien sijainnit voi mitata GPS-vastaanottimella erikseen ja yhdistää pistepilviin myöhemmin toimistossa.

Rieglin skannereissa vastaanotin voidaan myös sijoittaa skannerin päälle, kytkeä skanneriin ja tallentaa sijaintitieto skanneriin heti mittauksen aikana, kuten viereisessä kuvassa on näytetty. Skannerin ohjausnäytöstä voidaan tarkistaa GPS-yhteyden tila ja ja laatu. Riegl on tehnyt GPS-yhteydestään laiteriippumattoman, sillä näin halutaan parantaa eri laitteiden ristikäyttöä vain asetuksia vaihtamalla.

Pistepilvien käsittelyvaiheessa skannerista/muistitikulta puretaan siis valmiiksi koordinaatistoon rekisteröity aineisto tietokoneelle. Tässä vaiheessa tarkastetaan ensin yhdistämisen laatu ja sen jälkeen joudutaan hyvin todennäköisesti turvautumaan RiSCan Pro-ohjelman verkkotasoitusominaisuuteen. Iteraatiivisesti laskeva yhdistämisalgoritmi on hyvin tehokas, kunhan vain pistepilvissä on mitattu aineistoille yhteisiä osia. Itseasiassa kaikkia asemia ei tarvitse mitata koordinaatistoon, vaan verkkotasoituksella sijaintitietoa vailla olevat asemat voidaan yhdistään naapureihinsa suurella tarkkuudella. Epätarkkuudestaan huolimatta GPS-mittauksen mahdollisuus on haluttu tuoda ohjelmaan, sillä jälkityöhön käytetty aika lyhenee aineistojen sijaitessa jo karkeasti paikoillaan. Lisäksi turvallisuussyistä esimerkiksi kaivoksilla on parempi välttää erillisten tähysten käyttöä, vaikka niiden avulla yhdistämisestä tulee heti tarkempi.

Omat kokeilut skannerin ja GPS-mittausten yhteiskäytöstä ovat konkretisoineet GPS-mittausten mittausepävarmuuden. Mitatessa pisteitä pelkästään GPS:llä, virhettä ei havaitse pisteiden sijaitessa useiden metrien päässä toisistaan. Nämä virheet uppoavat sitten ilmeisen kivuttomasti esimerkiksi tilavuuksien laskentaan. Tilavuudet ovat siinä mielessä mielenkiintoisia käsitteitä, että moni hinnoittelu perustuu siirrettyihin massoihin. Päällekkäiset pistepilvet ovat armottomia paikannusvirheiden paljastajia, sillä asiakkaille ei voi luovuttaa yllä olevan kuvan mukaisia aineistoja eikä niistä voi laskea tilavuuksiakaan. Visualisoinnissa on voimaa!

PS. Lähtökohtaisesti luotamme Rieglin mittaustuloksiin monasti jopa takymetrimittauksiin verrattaessa, sillä Rieglin kokonaismittaustarkkuus vastaa hyvää takymetriä kulmamittaustarkkuuden ollessa muita skannereita huomattavasti tarkempi.

PSS. Mainitsemani GPS-mittaukset tekevät yleensä alan ammattilaiset eli eri tahojen ja eri valmistajien laitteilla näyttää tasapuolisesti päätyvän samankaltaisiin mittaustuloksiin. Maailmanlaajuisesti mobiiliskannausjärjestelmien valmistajat ja käyttäjät ovatkin todenneet GPS-mittaustarkkuuden olevan yksi suurimpia alan kehityksen pullonkauloja.

UAV & Lidar

Viimeiset pari vuotta olemme eläneet voimakasta UAV eli miehittämättömien ilma-alusten buumia. Edellinen taidettiin kokea 1980-luvulla. Nyt erilaiset ilma-alustyypit ovat kehittyneet voimakkaasti niin, että käyttäjä voi edullisesti hankkia pienen lennokin ja sen kantokyvyn mukaisen digikameran, vaikkapa kevyen pokkarin. ETH Zûrichissä vuonna 2009 UAV-lennokeista väitelleen Henri Eisenbeissin kompakti tutoriaali tämän hetken lennokkitilanteesta on tutustumisen arvoinen. Tähän teemaan liittyen on myös juuri ilmestynyt ilmakuvauksen opas ”The Secrets of Photomapping”, jonka voi ladata pdf-tiedostona.

Kirjan alussa todetaan heti seuraavaa:

”GPS and IMU precision is not a factor defining successful UAV mapping system. It is
capability of delivering sharp, contrasted, undistorted photos with high overlap that yields
geometric precision and height data.”

Tämä voi pitää paikkansa tämänkaltaisissa kuvaussysteemeissä ja tarjoaa aasinsillan käsitellä skannerin liittämistä samankaltaiseen kuvaus-alustaan. Myös tämä aihepiiri käy nimittäin kuumana maailmalla ja Suomestakin tulee kyselyjä säännöllisin väliajoin

Ensimmäisenä voikin käsitellä GPS- ja inertialaitteiston tarvetta skannaavissa systeemeissä ja todeta, että näiden laitteiden tarve käyttö on pakollista. Skannausdatasta ei tule yhtään järkevää pistettä, jollei aikaleimatulle mittauspulssille voida antaa tarkkaa sijaintia ja alustan kallistuskulmia.

Seuraavaksi nousee esille systeemien paino. Kevyen kameran lisäksi samalle alustalle pitää kameran kanssa sijoittaa skanneri, IMU ja GPS, joilloin voidaan unohtaa kevyet alustat. Skannereiden kohdalla painoksi muodostuu helposti useita kiloja, esimerkiksi Rieglin keveimmät ilmaskannerit painavat 6-7 kg. Myös 5 kiloisella Faro Focuksella voi skannata mobiilisti. Erilaisissa kokeellisissa systeemeissä on käytetty esimerkiksi Sickin teollisuuskannereita, mutta ongelmaksi muodostuu aineiston laatu.

Kolmantena ongelmana esiin nousee inertialaitteen hinta. Hyvät inertialaitteet maksavat edelleenkin paljon. Halpoja gyroskooppeja kokeillaan luonnollisesti jatkuvasti, mutta lopputuloksessa ongelmaksi nousee edelleenkin aineiston laatu. Tarpeeksi hyvänlaatuista dataa tarjoavat esim. kuituoptiset tai rengaslasergyroskoopit. Jo vuosia on seurattu MEMS-gyroskooppien kehittymistä, sillä pieninä ja edullisempina laitteina ne voisivat tarjoata ratkaisun inertiaongelmaan. Mutta myös niiden hinnoittelupolitiikka on varsin looginen: mitä tarkempi MEMS, sitä kalliimpi se myös on.

Kun laitteiden hinta ja laatu kohtaavat, niin markkinoille tulee varmasti valmiita systeemeitä. Siihen asti jokaisen alalle haluavan täytyy koota oma systeeminsä komponenteista. Koska koko on siis ongelma, niin sveitsiläinen Helimap on ratkaissut ongelman hieman raskaammalla kalustolla. Ei siis UAV, mutta toisaalta asiakkaille voidaan tarjota laadukasta aineistoa.

Lopuksi vastaus siihen, miksi Lidar halutaan yhdistää kuvaus-alustaan. Kuten kaikissa edellisissä UAV-ilmakuvausbuumeissa on huomattu, niin ilmakuvista ei voida mitata kasvillisuuden peittämiä kohteita maastotieton hankkimiseksi. Esimerkiksi metsien kohdalla tuloksena on pääosin puunlatvuston yläpinnan kartoitus. Näemmä jokaisen sukupolven on kuitenkin erikseen kokeiltava, josko se olisi mahdollista. Mutta sinnikkyys on tietysti yksi ihmisyyden perusominaisuus ja eräänä päivänä yrittäminen saattaa johtaa haluttuun lopputulokseen.

Täyden aallonmuodon ilmalaserkeilaus

Ruotsissa Naturvårdsverket on rahoittanut tutkimusta, jossa on selvitelty täyden aallonmuodon hyväksikäyttöä puiden latvuston rakenteen selvittämisessä. Tutkimuksessa on vertailtu perinteisempää diskreeteistä pisteitä koostuvaa aineistoa ja täyden aallonmuodon aineistoa, jossa aaltomuotoa on käsitelty eri tavoin. Ruotsalaistutkimuksen päämäärä oli tarkentaa metsän rakenteen kartoitusta ja habitaattien mallinnusta.

Yleisesti latvustojen tilavuuksien mittaus liittyy esimerkiksi ilmastontutkimukseen, koska tällä hetkellä monissa maissa mitaan kiivasti olemassa olevia hiilinieluja ja niiden muutosta. Uusi-Seelanti on ensimmäisiä maita, joissa koko hallintoalueella metsien hiili-inventointi tehdään ilmalaserkeilausaineistoista.

Käytännössä selvitettiin siis latvuston pystysuoraa rakennetta ja luonnollisesti myös latvuston tilavuutta. Ilmalaserkeilausaineistoja on vertailtu koealoilta maasta mitattuihin arvoihin, joita käytetään vertailun perustana. Tutkijat eivät tosin pidä koealojen mittauksia mitenkään absoluuttisina, vaan toteavat niidenkin sisältävän virheläheitä. No, johonkin arvoihin mittauksia on aina vertailtava.

Lopputuloksena todettiin täyden aallonmuoton aineiston mahdollistavan tarkemman lopputuloksen latvuston rakenteen selvittämisessä. Aineiston prosessointitavalla oli merkitystä lopputulokseen, joten aineisto sinänsä ei tarjoa tietä paratiisiin vaan sen käsittelyssä täytyy olla mukana älyä ja viisautta.

Artikkeleita:

Eva Lindberg, Kenneth Olofsson, Johan Holmgren, Håkan Olsson 2012. Estimation of 3D vegetation structure from waveform and discrete return airborne laserscanning data.Remote Sensing of Environment, vol. 118.

Stephens PR, McGaughey RJ, Dougherty T, Farrier T, Geard BV, Loubser D. 2008. Quality assurance and quality control procedures of airborne scanning LiDAR for a nation-wide carbon inventory of planted forests. In: Proceedings of SilviLaser 2008: 8th international conference on LiDAR applications in forest assessment and inventory. Hill RA, Rosette J, Suárez J (eds). Edinburgh, United Kingdom: SilviLaser. pp 563–571.

RIEGL Lidar 2012

Rieglin 2012 käyttäjäpäivät vietettiin helmikuun lopussa Floridassa. Tapahtuman aihepiirit liittyivät mobiili- ja ilmalaserskannaukseen. Puhujina toimivat muun muassa Rieglin omat kehittäjät, asiakkaat ympäri maailman sekä pistepilvien käsittelyyn keskittyvät ohjelmistoyhtiöt joukossa Terrasolid Oy:n Arttu Soininen.Tapahtuman aikana myös palkittiin ansioituneita kehittäjiä; näiden joukossa Technet Rail GmbH:n toimitusjohtaja Ivo Milev. Technet Rail -yhtiön keskittyy rautatiesuunnittelupuolen ohjelmiin kuten SiRail Scaniin sekä tietojen hallinnointiin tarkoitettuun SiRailManageriin. Jälkimmäisessä ohjelmassa voidaan hallinnoida maanlaajuinen rautatieverkoston erityyppisiä tietoja ja tietokantoja mukaanlukien ratojen laserskannaukset.

Rieglin seuraavat käyttäjäpäivät järjestetään keväällä 2013 Itävallassa. Aihepiireinä on alustavasti koko yhtiön tuoteskaala; siis mukaanlukien myös maalaserskannerit. Tänä vuonna pitkän matkan skannereihin on tulossa jälleen tuoteuutuuksia, joista kerromme lisää myöhemmin.

Seuraavia käyttäjäpäiviä odotellessa Floridan tunnelmiin voi tutustua videossa.

PS. Voit pyytää meiltä käyttäjäpäivien diaesityksiä.

Riegl & Surpac

Riegl on jo vuosia panostanut laitteidensa käytettävyyteen erilaisissa kaivosmittauksissa ja nyt myös ohjelmistoyhteensopivuus on parantunut. Kokeilimme hiljan surpac-aineistojen tuotettavuutta RiScan Pro-ohjelmasta, mikä onnistuikin erinomaisesti. Iso tilavuusmalli aukeni mukisematta Surpacin puolella ja tilavuus molemmmilla ohjelmilla laskettuna oli sama. RiScan Pro käyttää tilavuuden laskentaan ns. kolmioprismamenetelmää, joka aikoinaan otettiin jo käyttöön 1980-luvulla luodussa GT-ohjelmassa. Näin on sitten nähty, että Surpacissa on käytössä sama algoritmi.

RiScan Prossa on myös mahdollista laskea tunnelien 3D-pinta yhdellä kerralla, kuten oheinen kaivosaineisto osoittaa.

Siilinjärven kokoisessa kaivoksessa skannerin pitkän matkan etäisyysmittaus pääsee kunnolla ominaisuuksiinsa.

Aerosoli LIDAR

KatselinRieglin VZ-1000-skannerilla hiljan mittaamaamme aineistoa ja hämmästyksekseni huomasin laitteen mitanneen myös lähistön pienvoimalan savua.

Riegl VZ-1000-skannerilla mitattua pienvoimalaitoksen savua.

Tarkemmin mietittynä asiassa ei ole mitään outoa, vaan laite on tallentanut aerosolia 150 m etäisyydeltä. Kaasun joukossa on siis pienhiukkasia. Ensimmäiset LiDARit on jo vuosikymmeniä sitten suunniteltu juuri tähän käyttätarkoitukseen eli aerosoli-LiDAReilla mitataan kohti taivasta ja tutkitaan ilmakehän aerosolipitoisuutta. Laitteilla oli kova kysyntä vuonna 2010 Eyjafjallajökullin tulivuorenpurkauksen mainingeissa, kun Euroopan yllä olevan tuhkapilven laajuutta, tiheyttä ja rajoja koetettiin selvitellä. Hämmästyttävää, että Riegl toimi näin hyvin tässä käyttötarkoituksessa, mutta toisaalta se kertonee jotain kyseisen voimalan pienhiukkaspäästöjen suuruudesta.

Laserskannaus, GIS ja fotogrammetria

Maailma muuttuu ja kehittyy? Meiltä kysytään säännöllisin väliajoin pistepilvien käyttöä GIS- eli paikkatieto-ohjelmissa. No, nuo ilmalaserkeilausaineistot on sinne integroitu ja kun aineistoja harventaa tarpeeksi, kaikki sujuu suht’ hyvin. GIS-ympäristö ei kuitenkaan tue tiheiden pistepilvien käyttöä eli maalaserskannaus- sekä mobiiliskannausaneistoja. Lisäksi se aito 3D on edelleen ongelma. Kuilu tullee vaan kasvamaan, kun varsinkin mobiiliaineistojen käyttö yleistyy ja mittauksia tehdään päivässä kilometritolkulla eivätkä paikkatieoto-ohjelmistovalmistajat vastaa haasteeseen. Mallinnusohjelmistot kehittyvät ihan muulla saralla.

Mihin GIS-puolen kehitys on menossa? Sam Billingsley kertoo omia kokemuksiaan hauskassa blogissaan ja kiteyttää asian näin: ”I was trying to sell a fighter jet to guys using a horse and buggy”. Samalta tuntuu välillä itsestäkin eli suihkukonetta tässä ollaan myymässä hevoskuskille. Vaikka paikkatieto on tieteenhaarana syntynyt osana maanmittaustieteitä, niin kiinnostusta paikkatiedon sijainti- ja sisäiseen tarkkuuteen tuntuu olevan aina vaan vähemmän. Mittaustekniikoiden opettaminen on paikoin poistettu tai poistetaan koulutuksesta eikä aineistojen laatua enää osata arvioida. Itse olen nähnyt surutta yhdistettävän tarkkuudeltaan niin eri laatuisia aineistoja, että hiukset nousee pystyyn. Näistä aineistoista tehdään sitten maailmaa parantavia teorioita ja paradigmoja…

Paikkatiedon käyttäjien perinteinen lähtomateriaali on ilmakuvat, jolloin fotogrammetrian ja geodesian perusteet olisi myös hyvä hanskata. Saatavilla on näet hyvin erityyppistä ja tarkkuista materiaalia, perinteisten ilmakuvien lisäksi erilaiset miehittämättömistä ilma-aluksista kuten lennokeista kuvattuja aineistoja sekä tietysti satelliittikuvia. Ihan puhtaasti sensori- & kameratyypistä sekä prosessointitavasta riippuen aineiston epätarkkuus vaihtelee huomattavasti. Laserkeilauksen etu on mielestäni sisäinen homogeenisyys tarkkuuden suhteen, koska kuvapohjaisissa tuotteissa mittatarkkuus/mittakaava vaihtelee helposti mallin tai ortokuvan sisällä. Yleensä mitä kolmiulotteisempi kohde on, niin sitä paremmin laserkeilaus soveltuu sen mittaamiseen, vaikka tosiortokuva kilpaileekin tällä saralla. Fotogrammetria on kuitenkin vahvimmillaan tasaisissa pinnoissa ja reunojen määrittelyssä. Fotogrammetrikot luonnollisesti pystyvät tekemään vaativia kohteita, mutta oikeita osaajia alkaa Suomessa olla tosi vähän. Geometrisesti tarkkojen kuvamallinnuksien sijaan näemme usein tietokonenäköön perustuvien ohjelmien tuottamia tuotoksia, jotka näyttävät hienolta, mutta geometrisesti ovat pääosin silkkää höttöä sisältä.

Ei kai tähän voi muuta todeta lainata Ciceroa: Oi aikoja, oi tapoja…vai ehkä tämä onkin kehitystä?

FBI ja Riegl VZ-400

Yhdysvaltainen keskusrikospoliisia vastaava virasto Federal Bureau of Investigation on myös siirtymässä Riegl-aikaan. Tarjouspyynnön mukaan ollaan hankkimassa VZ-400-skanneria, joita myös Ison-Britannian poliisi on viime aikoina hankkinut roppakaupalla. Laitteiden käytöstä rikos- ja onnettomuustutkinnassa olisi mielenkiintoista tietää enemmän, mutta luonnollisesti aiheen yksityiskohdista puhutaan avoimesti ainoastaan alan viranomaisten välisissä keskusteluissa. Parempien tietojen puutteessa täytyy tyytyä seuraamaan lähinnä laitehankintoja. Nehän kertovat myös testauksissa saavutetuista tuloksista.