{"id":442,"date":"2012-09-28T09:06:46","date_gmt":"2012-09-28T06:06:46","guid":{"rendered":"http:\/\/nordicgeocenter.wordpress.com\/?p=442"},"modified":"2012-09-28T09:06:46","modified_gmt":"2012-09-28T06:06:46","slug":"ilmalaserkeilattujen-korkeusmallien-tarkkuus-toistomittauksissa","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/geocenter.fi\/blogi\/ilmalaserkeilattujen-korkeusmallien-tarkkuus-toistomittauksissa\/","title":{"rendered":"Ilmalaserkeilattujen korkeusmallien tarkkuus toistomittauksissa"},"content":{"rendered":"<p>Mittalaitteiden virheit\u00e4 koskevat tutkimukset ovat aina mielenkiintoisia, sill\u00e4 niiden avulla menelmi\u00e4 ja laitteita voidaan kehitt\u00e4\u00e4 ja alan ammattilaiset voivat arvioida omaa toimintaansa sek\u00e4 mittaustilanteissa ett\u00e4 aineistojen k\u00e4sittelyss\u00e4.<\/p>\n<p>T\u00e4ll\u00e4 kertaa pohdinnan kohteena on ilmalaserskannereilla mitattujen korkeusmallien kokonaisep\u00e4varmuus. Kuinka usein sit\u00e4 tulee ajatelleeksi, ett\u00e4 aineiston ep\u00e4varmuus vaihtelee jo yksitt\u00e4isen aineiston sis\u00e4ll\u00e4 saatikka sitten eri aikoina mitattujen aineistojen v\u00e4lill\u00e4? Yksi merkitt\u00e4v\u00e4 ep\u00e4varmuustekij\u00e4 on jo mitattava kohde itsess\u00e4\u00e4n. Ja huomio, sama p\u00e4tee my\u00f6s muihin optisiin mittalaitteisiin.<\/p>\n<p>T\u00e4m\u00e4n osoittavat mielenkiintoisesti <a title=\"Alpine glaciers\" href=\"http:\/\/www.geo.uzh.ch\/~mzemp\/Docs\/Joerg_etal_RSE_2012.pdf\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Z\u00fcrichin yliopiston tutkijat<\/a>, jotka tutkivat j\u00e4\u00e4tik\u00f6n muutoksia vuosina 2005-2010. He ker\u00e4siv\u00e4t samalla 4 ilmalaserkeilausaineistoa, joista valmistetuilla korkeusmalleilla voidaan tarkastella  menetelm\u00e4n tarkkuutta seurannan kannalta. Referenssimittauksina on k\u00e4ytetty muun muassa pistem\u00e4isi\u00e4 dGPS- ja takymetrimittauksia sek\u00e4 referenssipintoina l\u00e4hist\u00f6ll\u00e4 sijaitsevien nelj\u00e4n alppimajan vinoja kattoja. Ilmalaserkeilaukseksessa aineistojen tarkkuuksia tarkastellaan normaalisti yksitt\u00e4isill\u00e4 referenssipisteill\u00e4 ja kohtisuorilla tasoilla (joissa ep\u00e4varmuus on muuten pienin), mutta j\u00e4\u00e4tikk\u00f6ymp\u00e4rist\u00f6ss\u00e4 n\u00e4it\u00e4 kohteita on vaikea l\u00f6yt\u00e4\u00e4, samoin kuin muitakaan tarkkoja kontrollipisteit\u00e4. Toisaalta majojen kattojen vino pinta mahdollistaa hyvin mahdollisten pysty- ja vaakapoikkeaminen tarkastelun, vaikkakin mittauspulssin osuminen vinosti kohteeseen aiheuttaa kokonaisep\u00e4varmuuden kasvua.<\/p>\n<p>Mittauksissa on siis monenlaisia virhel\u00e4hteit\u00e4. T\u00e4ss\u00e4 tutkimuksessa kokonaisep\u00e4varmuus on laskettu stokastisista ja systemaattisista ep\u00e4varmuuksista. Stokastiset virheet aineutuvat p\u00e4\u00e4osin lentokoneen sijainnin ja asennon m\u00e4\u00e4rittelyn virheist\u00e4, laitteiston suhteellisen sijainnin m\u00e4\u00e4rittelyst\u00e4 lentokoneessa sek\u00e4 skannausprosessin ep\u00e4varmuustekij\u00f6ist\u00e4. Sijaintitarkkuuksissa havaittin <a title=\"Glennie\" href=\"http:\/\/opentopo.sdsc.edu\/shortcourses\/09SCEC_course\/reprints\/Glennie_JAG_1-3_147-157.pdf\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Glennien nyrkkis\u00e4\u00e4nn\u00f6n <\/a>paikkaansapit\u00e4vyys eli se on 2 cm + 1 ppm (ppm lentokoneen sijainnin ja GPS-maa-aseman v\u00e4lill\u00e4). Suurin osa xy-sijainnin virheest\u00e4 aiheutui tutkijoiden mukaan kuitenkin IMU-yksik\u00f6st\u00e4.<\/p>\n<p>My\u00f6s systemaattisilla ep\u00e4varmuuksilla on monta l\u00e4hdett\u00e4, joista t\u00e4ss\u00e4 mainittakoon mittauss\u00e4teen kohtauskulma kohteeseen: hyvin kaltevat rinteet kasvattavat systemaattista ep\u00e4varmuutta selke\u00e4sti. Rinteiden jyrkkyys erottui my\u00f6s lentojen kaistoissa, jotka erottuivat varsinkin lennett\u00e4ess\u00e4 kohtisuoraan rinnett\u00e4 n\u00e4hden. J\u00e4\u00e4tik\u00f6n tasaisissa osissa on puolestaan pieni systemaattinen ep\u00e4varmuus.<\/p>\n<p>Tarkkojen korkeusmallien (DEM) osalta tutkimuksen p\u00e4\u00e4telm\u00e4t ovat seuraavat: tarkin malli saadaan GPS-satelliittien hyv\u00e4ll\u00e4 geometrialla, tarkalla IMU-yksik\u00f6ll\u00e4 ja mittaamalla referenssipintoja paikan p\u00e4\u00e4ll\u00e4. IMU-yksik\u00f6n tarkkuus on lentokorkeuden ohella suurin mittausep\u00e4varmuutta aiheuttava tekij\u00e4. My\u00f6s kohde vaikuttaa tulokseen eli jyrk\u00e4t rinteet ja mittauss\u00e4teen vino kohtauskulma kohteeseen heikent\u00e4v\u00e4t tulosta aiheuttaen muun muassa systemaattisen vertikaalisen siirron. Lis\u00e4ksi todettiin, ett\u00e4 korkealaatuiseen korkeusmalliin p\u00e4\u00e4st\u00e4\u00e4n ennenkaikkea mittauskampanjan hyv\u00e4ll\u00e4 suunnittelulla ja pitk\u00e4ll\u00e4 aikav\u00e4lill\u00e4, haluttaessa vertailukelpoisia aineistoja, my\u00f6s aineistojen yhdenmukaisell\u00e4 j\u00e4lkik\u00e4sittelyll\u00e4.<\/p>\n<p>Tutkimuksessa kokonaisvirheen suuruus oli vain muutamia desimetrej\u00e4 vaaka-ja pystysuunnassa, mik\u00e4 osoittaa ilmalaserskannauksen olevan k\u00e4ytt\u00f6kelpoinen menetelm\u00e4 j\u00e4\u00e4tik\u00f6iden seurannassa.<\/p>\n<p>J\u00e4\u00e4tik\u00f6ntutkimuksen osalta tulos on sama kuin muuallakin maailmassa eli tutkittavat j\u00e4\u00e4tik\u00f6t pieneniv\u00e4t selke\u00e4sti 5 vuoden seurantajakson aikana. On kuitenkin huomionarvoista, ett\u00e4 tulokset poikkeavat selke\u00e4sti pistem\u00e4isesti toteutettuun j\u00e4\u00e4tikk\u00f6monitorointiin verrattuna. T\u00e4h\u00e4n syyn\u00e4 lienee se, ett\u00e4 j\u00e4\u00e4tikk\u00f6 k\u00e4ytt\u00e4ytyy kokonaisuutena eri tavalla kuin yksitt\u00e4iset seurantapisteet. T\u00e4m\u00e4 on muuten huomionarvoinen asia my\u00f6s maamassojen liikett\u00e4 seurattaessa. Pistem\u00e4iset monitorointimenetelm\u00e4t eiv\u00e4t n\u00e4yt\u00e4 kohteen kokonaismuutosta riitt\u00e4v\u00e4ll\u00e4 tarkkuudella.<\/p>\n<p>Verrattaessa ilmalaserskannausta maan p\u00e4\u00e4ll\u00e4 tapahtuvaan mobiiliskannaukseen yht\u00e4laisyys virhel\u00e4hteiden kohdalla on huomattava ja luonnollinen: valmistajien mukaan suurin virhe aiheutuu GPS- ja IMU-mittausten ep\u00e4tarkkuudesta.<\/p>\n<p>L\u00e4hde: <a title=\"Alpine glaciers\" href=\"http:\/\/www.geo.uzh.ch\/~mzemp\/Docs\/Joerg_etal_RSE_2012.pdf\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Philip Claudio Joerg , Felix Morsdorf and Michael Zemp. 2012. Uncertainty assessment of multi-temporal airborne laser scanning data: A case study<\/a><br \/>\n<a title=\"Alpine glaciers\" href=\"http:\/\/www.geo.uzh.ch\/~mzemp\/Docs\/Joerg_etal_RSE_2012.pdf\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">on an Alpine glacier. Remote Sensing of Environment 127 (2012) 118\u2013129.<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Mittalaitteiden virheit\u00e4 koskevat tutkimukset ovat aina mielenkiintoisia, sill\u00e4 niiden avulla menelmi\u00e4 ja laitteita voidaan kehitt\u00e4\u00e4 ja alan ammattilaiset voivat arvioida omaa toimintaansa sek\u00e4 mittaustilanteissa ett\u00e4 aineistojen k\u00e4sittelyss\u00e4. T\u00e4ll\u00e4 kertaa pohdinnan kohteena on ilmalaserskannereilla mitattujen korkeusmallien kokonaisep\u00e4varmuus. Kuinka usein sit\u00e4 tulee ajatelleeksi, ett\u00e4 aineiston ep\u00e4varmuus vaihtelee jo yksitt\u00e4isen aineiston sis\u00e4ll\u00e4 saatikka sitten eri aikoina mitattujen aineistojen [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[3,4,6],"tags":[],"class_list":["post-442","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-gnss","category-inertianavigointi","category-laserkeilaus"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/geocenter.fi\/blogi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/442","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/geocenter.fi\/blogi\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/geocenter.fi\/blogi\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/geocenter.fi\/blogi\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/geocenter.fi\/blogi\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=442"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/geocenter.fi\/blogi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/442\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/geocenter.fi\/blogi\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=442"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/geocenter.fi\/blogi\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=442"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/geocenter.fi\/blogi\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=442"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}