Aihearkisto: iXSea

Merelliset mittaukset

Vastaa

Laserskannaus toimii hyvin myös merellisissä olosuhteissa. Tyypillisiä skannattavia kohteita ovat muun muassa erityyppiset avomerellä sijaitsevat rakenteet, rannikon rakenteet kuten satamat ja itse rannikkon topografia. Samaan aikaan mitataan usein myös merenpohjaa esimerkiksi monikanava- tai viistokaikuluotaimella – tämä on mobiilimittausta parhaimmillaan.

meritaito

Merella etäisyydet muodostuvat helposti pitkiksi, joten skannerilta vaaditaan pitkää mittausetäisyyttä. Tällaisissa tehtävissä Rieglin skannerit VZ-400 ja VZ-1000 ovat siten omaa luokkaansa.

Rieglin etu on myös sen integroitavuus valmiisiin mittajärjestelmiin osaksi kokonaisuutta – mittausanturiksi muiden joukkoon. Kaikuluotaimien maailmassa hollantilaiseen Qinsy-ohjelmaan voi liittää monen eri valmistajan laitteita ja lisäksi myös Rieglin keilaimia. Qinsyssä mittausaineisto voidaan prosessoida reaaliaikaisesti tai skannausaineisto voidaan myös jälkiprosessoida RiProcessin avulla.

Miten tällainen järjestelmä toteutetaan ja millaisiin tuloksiin päästään? Näitä asioita voi tarkastella Hampurin HafenCity-yliopiston artikkelissa, jossa skanneri on liitetty Hampurin satamaviranomaisten kartoitusalukseen Ixbluen inertianavigointilaitteen kanssa. Lisäksi integroinnista on tehty diplomi-insinöörin opinnäytetyö (liite), jossa tarkastellaan erityisesti järjestelmän kokonaisepävarmuutta.

Suomessa on toteutettu vastaava Qinsyn, kaikuluotaimen&Riegl VZ-400 -yhdistelmä jo pari vuotta sitten Meritaito Oy:n ansiosta. Olemme kuulleet mobiilimittauksen olevan niin mukavaa, että staattiset mittaukset tuntuvat suorastaan kömpelöiltä rinnalla. Välillä niitäkin on tietysti pakko tehdä. Voit tutustua Meritaidon mittauksiin katsomalla alla olevan videon.

Tällä viikolla, 25.-28. maaliskuuta USA:ssa oleskelevat voivat myös käväistä New Orleansissa järjestettävässä Hydro 2013 -tapahtumassa. Messujen lisäksi RieglUSAn Joshua France kertoo lisäkokemuksia Rieglin hydrografisen ilmalaserkeilaimen VQ-820-G käytöstä otsikolla ”Continued Assessment of the RIEGL VQ-820-G in Various Environments”.

[embedplusvideo height=”379″ width=”625″ standard=”http://www.youtube.com/v/kai3wr024p0?fs=1&hd=1″ vars=”ytid=kai3wr024p0&width=625&height=379&start=&stop=&rs=w&hd=1&autoplay=0&react=1&chapters=&notes=” id=”ep9190″ /]

ELMF 2012 @Salzburg

Vastaa

Loppuvuoden mielenkiintoisin tapahtuma 3D-laserskannauksen saralla on Salzburgissa 4.-5. joulukuuta järjestettävä European Lidar Mapping Forum – ELMF 2012. Vain ja ainoastaan laserskannaukseen keskittynyt tapahtuma kerää paikalle kaikki laite- ja ohjelmistovalmistajat ja nähtävillä on siis laaja valikoima maa-, ilma- ja mobiiliskannereita ohjelmistoineen. Intergeon ohella ELMF lienee paras paikka Euroopassa lyödä monta kärpästä yhdellä iskulla ja saada rautaisannos laserskannaustietoutta.

ELMF

Messujen ohella ohjelmassa on valmistajien työpajoja, joissa voi tutustua tarkemmin vaikkapa IXsean uuteen Atlans-inertianavigointijärjestelmään tai Rieglin tehokkaaseen VMX-450 liikkuvaan kartoitusjärjestelmään.

Alan toimijoiden kannalta ELMFin mielenkiintoisin osio voi kuitenkin olla konferenssi, jonka esitysten kautta pääsee näkemään mitä muut yritykset puuhaavat. Vertaisarviointia, verkostoitumista ja oman ideapakin kehittämistä siis! Tänä vuonna me voimme ilolla todeta, että asiakkaamme VR Track Oy esittelee osallistujille laserskannaustoimintaansa esimerkkitapauksena Helsingin ja Turun välisen rantaradan tunnelit – kalustona Rieglin skanneri. Tunneleita on pakko seurata vuoden ympäri, sillä vuodenaikojen vaihtelu – varsinkin talvi – aiheuttaa helposti erilaisia muutoksia rakenteissa.

On hienoa nähdä suomalaisia yrityksiä mukana näillä areenoilla. Onnea esitykseen!

IXSEA Atlans

Vastaa

Inertianavigointijärjestelmiä sekä mittauslaitteita maalle, ilmaan ja veden alle tuottava ranskalainen IXSEA/IXBLUE on esitellyt uuden, monikäyttöisen kuituoptisen gyroskooppinsa (FOG) nimelta Atlans.

Atlans on kustannustehokas inertianavigointijärjestelmä, joka sopii sekä liikkuviin kartoitusjärjestelmiin että helikoptereihin/lentokoneisiin. Kustannustehokkuutta tuo muun muassa pitkä käyttöikä ilman ylläpitohuoltoja sekä rakenne, jossa ei ole liikkuvia osia.

Laite painaa vain 3 kg ja sen virrankulutus on myös pieni. Koska laserskannausjärjestelmän nopeuden yhtenä kehittämisen esteenä ilmassa on myös virrankulutus – mitä nopeampi ilmalaserskanneri sen enemmän se kuluttaa virtaa – niin järjestelmän muiden osien virtapihiyttä voi tosiaan arvostaa.

Atlansin esitteessä voi tutustua tarkemmin millaisiin paikannustarkkuuksiin laitteella – yhdistettynä erilaisiin GPS-järjestelmiin – päästään.

Mobiiliskannausjärjestelmät tiemittauksissa

Vastaa

Kalifornian tieliikennelaitoksen (California department of Transportation) julkaisee ystävällisesti standardinsa ja ohjeistuksessa avoimesti netissä. Sivuilta löytyy ohje vaikkapa fotogrammetrisiin mittauksiin tai laserskannaukseen tieympäristössä.

Mielenkiintoinen on myös ohjeistuksen kehittämisprosessi, johon mobiilikartoituksen osalta pääsee käsiksi Kalifornia yliopiston (Davis) julkaiseman raportin kautta. Uusien mittaustapojen käyttöönotto ei välttämättä ole yksinkertainen prosessi, koska ne täytyy arvioida ja testata omien tavoitteiden suhteen. Tämä raportti on kiitettävä osa arviointiprosessia, jonka avulla myös ulkopuoliset pääsevät tutustumaan mobiiliskannauksen maailmaan. Esitellyt laitteistot kuvastavat vuoden 2010 tilannetta ja ne ovat sen jälkeen päivittyneet esimerkiksi Rieglin osalta. Periaatteet, virheiden aviointi ja suositukset ovat kuitenkin aina ajankohtaisia. Niitä tutkimalla myös mobiiliskannausta harkitseva tilaaja tai tekijä pääsee nopeammin sisään aihepiiriin.

Lopputuloksen kannalta ei ole yhdentekevää, millaista mittausjärjestelmää käytetään. Niinpä tässä raportissa keskitytään geodeettisiin mittauslaitteistoihin, joilla voidaan saavuttaa tien pinnanmittauksessa haluttu tarkkuus edes teoreettisesti. Käyttäjien kannalta on nimittäin hämäävää, että käyttöön tarjotaan hyvin erihintaisia laitteistoja, joilla muka mitataan muutaman senttimetrin tarkkuudella. Raportissakin todetaan, että kuvantamisperiaatteella mittaavat laitteet saavuttavat tällä hetkellä parhaimmillaan vain ”jalan” eli noin 30 cm tarkkuuden. Skannaavissa järjestelmissä tarkkuus riippuu puolestaan käytetyistä komponenteista. Ja loppu onkin kiinni käyttäjien osaamisesta.

Mobiiliskannausjärjestelmät houkuttelevat, koska kartoitusnopeus kasvaa vastaamaan nylymaailman tarpeita ja varsinkin liikenneväylillä liikuttaessa parannetaan huomattavasti työturvallisuutta. Pelkkä tekniikka ei muuta tilannetta, vaan myös esimerkiksi käyttäjien osaamista, aineistojen käsittelyä ja tulosten arviointimenetelmiä on kehitettävä voimakkaasti. Suomessa ei käytännössä yhdessäkään koulussa opeteta edes perusvalmiuksia mobiiliskannaukseen, mutta onneksi muunmuassa Geodeettisella laitoksella perehdytään asiaan rakentamalla omia järjestelmiä. Tekemällä oppii!

Intergeo 2011 lähestyy

Vastaa

Maanmittausalan vuoden suurimmat messut lähestyvät taas. Tänä vuonna Intergeoon kokoonnutaan syyskuun 27.-29. päivinä Saksan Nürnbergissä, jonne yli 500 näytteilleasettajaa saapuu esittelemään tuotteitaan.

Tapahtuma sopii kaikille, jotka haluavat nähdä paljon alan tuotteita samalla kertaa. Osa tuotteista ja ohjelmistoista ei ikinä edes saavu Suomeen asti, joten jos haluat nähdä jotain erilaista, niin Intergeo on sinua varten.

Intergeossa julkaistaan myös perinteisesti tuoteuutuuksia, joten on mielenkiintoista nähdä mitä tällä kertaa on keksitty.

Voit tavata meidät paikan päällä kaikkina kolmena päivänä. Soita ja sovi tapaaminen!

iXSean inertianavigointijärjestelmät (INS)

Vastaa

Nordic Geo Centerin valikoimista löytyy myös ranskalaisen iXSean inertianavigointijärjestelmiä. Nämä laitteet ovat tuttuja merenmittauksen tekijöille, mutta koko inertianavigoinnin käsite on sen sijaan vieras monelle mittaajalle. Mistä on siis oikein kysymys?

Inertianavigointilaitteita tarvitaan mobiilissa eli liikkuvassa mittauksessa tai yleisemmin navigoinnissa (reitin laskenta), kun pelkkä geodeettinen paikannus ei enää riitä. Liikkuvassa mittauksessa turvaudutaan navigointiin, koska paikkatieto muuttuu koko ajan. Lisäksi paikkatieto tarvitaan usein tosiaikaisesti tai korkeintaan pienellä viiveellä. Liikkuvassa paikannuksessa täytyy siis laskea mittausalustan reitti tarkan sijainnin selvittämiseksi.

Inertianavigoinnissa lasketaan jatkuvasti mittausalustan (esim. laiva, lentokone tai auto) kolmiulotteista kiihtyvyyttä sekä asentoa kolmiulotteisessa avaruudessa. Kun puhutaan inertianavigointijärjestelmistä (Inertial navigation system, INS), niin mukaan on lisätty yksinkertaisesti GNSS-laite mittausalustan samanaikaiseen sijainninmääritykseen. Näitä kaikkia tietoja tarkasti aikasynkronoituina tarvitaan reitin laskemiseen ja niiden avulla mittausalustalla olevien muiden mittauslaitteiden sijainti ja asento on koko ajan tiedossa. Näin laserskannerien mittaama aineisto saadaan laskettua tarkaksi pistepilveksi. Esimerkiksi mobiiliskannausjärjestelmän liikkuessa 80 km/h, niin pelkästään 1 ms virhe ajanmittauksessa aiheuttaa 2 cm virheen kohteen sijainnissa.

iXSean inertianavigointilaitteissa käytetään kuituoptista rengaslasergyroskooppia (Fiber Optic Gyroscope, FOG), joka perustuu ns. Sagnac-ilmiöön (1913). Optinen signaali kiertää kuituoptisessa renkaassa kahteen eri suuntaan ja sen avulla renkaan pyörimisliiketta voidaan mitata tarkasti. Yli kahdenkymmenen vuoden tuotekehityksen ansiosta iXSean laitteiden navigoinnin tarkkuus on 0,05-0,001°/h. Kun tarkkuus on 0,01°/h, niin alusta voidaan käyttää ilman GPS-signaalia. Eipä siis ihmekään, että iXSean laitteita käytettään meren pohjasta avaruuteen eli ydinsukellusveneistä satelliitteihin. Lisäksi iXSean mittausanturituotanto on täysin heidän omassa hallinnassaan ja pääkomponenttien tuotantoketjua on tarkkaan valvottu.

Yksinkertaisesti sanottuna mobiiliskannauksesta ei tulee hyvää lopputulosta ilman toimivaa inertianavigointijärjestelmää. Kun eri mittausaineistoja yhdistetään riittämättömän tarkkuuden omaavalla reittitiedolla, niin lopputuloksesta ei saada millään hyvää. Näitäkin on tullut nähdyksi, koska jokainen pyrkii luonnollisesti edullisiin ratkaisuihin. Erityisesti kaupunkiolosuhteissa tarvitaan hyvä INS, koska GNSS-signaali kadotetaan usein ja sen laatu saattaa olla heikompi korkeiden talojen katveessa. Reaaliaikainen reitin laskenta hyvällä inertianavigointijärjestelmällä parantaa jo lopputulosta, mutta paras tulos saadaan edelleenkin jälkilaskennalla.