U.L.T.R.A projektin raportti lasermittausdatan vertailusta akustisiin monikeilainaineistoihin



Samankaltaiset tiedostot
Laserin ja kaikuluotauksen yhdistäminen

Monikeilainmittaus ja kaikuluotaus

Teledyne Optech Titan -monikanavalaser ja sen sovellusmahdollisuudet

Riistapäivät 2015 Markus Melin Itä Suomen Yliopisto Metsätieteiden osasto

Ajankohtaista merenmittauksesta ja. N2000 infoa Maarit Mikkelsson Yksikön päällikkö Merenmittaustietojen hallinta maarit.

Ajankohtaista merenmittauksesta

Projektin loppuraportti. Lajirikkauskartta Lilli Linkola, Open Knowledge Finland ry,

Korkeusmallien vertailua ja käyttö nitraattiasetuksen soveltamisessa

Vanhankaupunginkosken ultraäänikuvaukset Simsonar Oy Pertti Paakkolanvaara

Läntinen palvelualue SUUNNITELMA VÄHÄ LEPPIJÄRVEN VESIENSUOJELU. 1. Hankkeen tausta ja perustelut

Savonlinnan kaupunki. Kerimäen Hälvän pohjavesitutkimukset P26984P001 VARMA-VESI FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY

Oy Höntsy Ab TASEKIRJA Pirkankatu 53 A Tampere Kotipaikka: Tampere Y-tunnus:

Kooste kuvasovitteista. Kohde: Näsenkartanon tuulipuisto

INVENTOINTIRAPORTTI Pyhäjoki / Hanhikivi Meriläjitys alueen vedenalainen inventointi

KIVIAINEKSEN LOU- HINTA JA MURSKAUS, TOLKKINEN, PORVOO MELUN TARKKAILUOHJELMA

L A H J A K I R J A. Sissolan pihapiirin muodostavat seuraavat tilat rakennuksineen;

Tiheäpulssinen ja monikanavainen laserkeilausaineisto puulajeittaisessa inventoinnissa

Valtioneuvoston kanslia/omistajaohjausosasto

MAA10 HARJOITUSTEHTÄVIÄ

Työ 31A VAIHTOVIRTAPIIRI. Pari 1. Jonas Alam Antti Tenhiälä

Satelliittipaikannuksen tarkkuus hakkuukoneessa. Timo Melkas Mika Salmi Jarmo Hämäläinen

KELAN INDUKTANSSI VAASAN YLIOPISTO TEKNILLINEN TIEDEKUNTA SÄHKÖTEKNIIKKA. Miika Manninen, n85754 Tero Känsäkangas, m84051

Hallituksen esitys työeläkejärjestelmää koskevan lainsäädännön muuttamiseksi ja eräiksi siihen liittyviksi laeiksi HE 16/2015

ETRS89- kiintopisteistön nykyisyys ja tulevaisuus. Jyrki Puupponen Kartastoinsinööri Etelä-Suomen maanmittaustoimisto

Laakerin kestoikälaskenta ISO-281, ISO-281Add1 ja ISO16281 mukaan

Aerosolimittauksia ceilometrillä.

Dynaaminen hankintajärjestelmä. Kuntatalo Katariina Huikko Lakimies, Suomen Kuntaliitto

KUUSAMO TEOLLISUUSALUEEN OSAYLEISKAAVA ARKEOLOGINEN INVENTOINTI 2017

VRT Finland Oy SAKKA-ALTAAN POHJATOPOGRAFIAN MÄÄRITTÄMINEN KAIKULUOTAAMALLA

Palvelukeskus Koivulehto Jussintie 7 A KAUSALA

Valtio, VM ja HVK, jäljempänä yhdessä Osapuolet ja kukin erikseen Osapuoli.

MITTAUSPÖYTÄKIRJA. DirAir Oy: Tuloilmaikkunaventtiilien virtaustekniset ominaisuudet ilman ikkunarakennetta. Työ

Meneekö viesti perille?

Opetusmateriaali. Tutkimustehtävien tekeminen

Merenmittausohjelma

Luonnollisten lukujen laskutoimitusten määrittely Peanon aksioomien pohjalta

Loppuraportti Blom Kartta Oy - Hulevesien mallintaminen kaupunkiympäristössä / KiraDIGI

MITTAUSSUUNNITELMA. Soran murskauksen aiheuttaman hengitettävien hiukkasten pitoisuuden mittaus. Rudus Oy, Sandhöjden, Porvoo. Rudus Oy Liisa Suhonen

Tietoturva langattomissa verkoissa. Anekdootti

Laserkeilauspohjaiset laskentasovellukset

Bentoniitti- ja tunnelin täyteainetutkimuksen osaamistason kartoitus

DIGIBONUSTEHTÄVÄ: MPKJ NCC INDUSTRY OY LOPPURAPORTTI

Kaukokartoitusmenetelmien hyödyntämis- mahdollisuuksista maaainesten oton valvonnassa ja seurannassa

HUOM! Sinisellä taustavärillä on merkitty tarjoajan täytettäväksi tarkoitetut sarakkeet/kohdat/solut.

Prosessit etyön kehittämisessä

ETRS-GK25 LEHTIJAKO PÄÄKAUPUNKISEUDULLA

Espoon kaupunki Pöytäkirja 59. Valmistelijat / lisätiedot: Katja Hakala, puh etunimi.k.sukunimi@espoo.fi

Linnakallion asemakaavan laajennus, arkeologinen inventointi 2013

Fysikaalisen kemian syventävät työt CCl 4 -molekyylin Ramanspektroskopia

FCG Planeko Oy Puutarhakatu 45 B Turku. Kyrön kylä, Pöytyä Tärinäselvitys Selvitysalue. Geomatti Oy työ 365

Maanmittauslaitoksen uusi valtakunnallinen korkeusmalli laserkeilaamalla

KIINTEISTÖN KAUPPAKIRJA

Palvelujen ja prosessien johtaminen olennaisen tiedon avulla


Lue! FAENZA CLIP TILE -laattalattian askeläänitason koemittaus Tulokset

KASVIATLAS 2012: TILASTOKARTTOJA (Raino Lampinen )

Laadunvalvonta ja käytönaikaiset hyväksyttävyysvaatimukset TT laitteille

Ensimmäinen ilmoittautuja

Kuusamon kaupungin ohjeistus PALVELUSETELI- JA OSTOPALVELUJÄRJESTELMÄN KÄYTTÖÖN

ETRS89:n ja N2000:n käyttöönotosta

Mobiiliverkkojen vertailumittaus Seinäjoki

PATOJEN MÄÄRÄAIKAISTARKASTUKSET YHTEENVETO. Prosessivesiallas PVM

Hae Opiskelija käyttöohje

Vetokaapit laboratorioihin

Nuorten tieto- ja neuvontatyön osaamiskartta Pirjo Kovalainen

Laboratoriotyön sisältö. Pareittain tehtävä laboratoriotyö Vaatimukset: Laboratoriotyöskentely Loppuraportti (1 raportti/työ)

Kalenterimerkintöjen siirtäminen Notesista

Ohje hakulomakkeen täyttämiseen yliopistohaku.fi -palvelussa

Määräys TELELIIKENTEEN ESTOLUOKISTA. Annettu Helsingissä 16 päivänä elokuuta 2011

MITTAUSPÖYTÄKIRJA. DirAir Oy: Ikkunarakoventtiilien virtaustekniset ominaisuudet. Työ

Hämeen alueen kallioperän topografiamalli

Installation instructions, accessories. Akkulaturi. Volvo Car Corporation Gothenburg, Sweden. Sivu 1 / 47 IMG

Tutkimuksen suunnittelu / tilastolliset menetelmät. Marja-Leena Hannila Itä-Suomen yliopisto / Terveystieteiden tdk

ESR-Henkilö. Tunnistautuminen ESR-Henkilö -järjestelmässä

Destia Oy Lemminkäinen Infra Oy Oy Göran Hagelberg Ab VUOHIMÄEN MAA-AINESTEN OTTOALUEET, KIRKKONUMMI ESITYS MELUSEURANNAN JÄRJESTÄMISESTÄ YLEISTÄ

SOPIMUS KIINTEISTÖN KAUPAN MAKSUJÄRJESTELYISTÄ

Ankkurointialueiden suunnittelu, perustaminen ja merkitseminen

Ville Wallinmaa. Matalataajuusluotausaineiston yhdistäminen monikeilainaineistoon Fledermaus-ohjelmalla

Esimerkki 2. Sivu 1. Sivu 2

Sarake, jossa annetaan/ muodostetaan laskennassa käytettävä, eliniästä riippuva parametri

Käyttövaltuushallintaa kehitetään (SAP IDM -projekti), hyödyt virastoille

Seurantatieto tarkentuu eri mittausmenetelmien tuloksia yhdistäen

11.4. Rakenteellista käsittelyä tilavuusrenderöintialgoritmeissa

Korkean resoluution ja suuren kuva-alueen SAR

String-vertailusta ja Scannerin käytöstä (1/2) String-vertailusta ja Scannerin käytöstä (2/2) Luentoesimerkki 4.1

YMPÄRISTÖMELUN MITTAUSSUUNNITELMA

Aluksi Kahden muuttujan lineaarinen epäyhtälö

t Finnish Consulting Group 1 nfra ja ympäristö 2452-C9333 HANGON ULKOSATAMAN 7,3 M VÄYLÄ; VIISTOKAIKU- LUOTAUS

Polar Mining Oy/Outokumpu 1 kpl

Elinkeinoverolaki käytännössä. Matti Kukkonen Risto Walden

Liikenteen digitalisaatio mahdollisuutena tiedon merkitys

TILASTOLLINEN LAADUNVALVONTA

EUREF UUDISTUS MERIKARTOITUKSESSA

Äänekosken Juniorijalkapallo

Tilastollisen tutkimuksen vaiheet

ERISTELEVYN ASKELÄÄNITASOKOEMITTAUKSET

ILMANLAATUSELVITYS. Askonalue, Lahti. Turku Renor Oy Vuokko Heiskanen Pursimiehenkatu 26 C PL Helsinki. Raportin vakuudeksi

UAV-kopteri Jyväskylän kaupunkiympäristössä. Juha Kantanen Jyväskylän kaupunki

RAPORTTI lUMVl2001. Urpo Vihreäpuu. Jakelu. OKMElOutokumpu 2 kpl PAMPALON RTK-KIINTOPISTEET. Sijainti 1: Avainsanat: RTK-mittaus

KOSKEN TL KUNTA VESIHUOLTOLAITOKSEN TAKSA Kvalt / 18 ja 19

Transkriptio:

Raportti U.L.T.R.A 1(14) 12.05.2010 U.L.T.R.A projektin raportti lasermittausdatan vertailusta akustisiin monikeilainaineistoihin Meritaito Oy PL 111 Lappeenrannan toimisto: Puh. 0207 030 300 00181 Helsinki Itäinen kanavatie 2 etunimi.sukunimi@meritaito.fi Käyntiosoite: 53420 Lappeenranta www.meritaito.fi Porkkalankatu 5, Helsinki Y-tunnus: 2302565-7

2(14) Sisällysluettelo 1 Johdanto...3 2 Projektiin osallistujat...3 3 Käytetyt vertailuaineistot ja menetelmät...3 4 Tulokset...6 4.1 Esimerkkejä vertailusta...6 4.2 Tilastovertailua...9 5 Merenkulkulaitoksen lasermittausprojekti v. 1999...11 5.1 Tausta...11 5.2 Esimerkkiprofiileja laseraineisto verrattuna monikeilainaineisto...11 6 Johtopäätökset...13 7 Liitteet...14 8 Lähdemateriaali...14

3(14) 1 Johdanto Tämän projektiraportin toimeksianto perustuu Merenkulkulaitoksen Merenmittaustuotannon (nykyään Meritaito Oy Merenmittauspalvelut) ja Metsähallituksen kanssa tehtyyn sopimukseen 13.11.2009. Liite 1. Tarkoituksena on verrata laserkeilausmenetelmällä mitattujen testialueiden (Ultra South East ja Ultra South West) havaintoja ko.alueilta tehtyihin akustisiin luotaustietoihin (monikeilaus). Laserkeilausaineiston on toimittanut Blom Kartta Oy. Mittauksesta ja jälkikäsittelystä on laadittu erillinen raportti (Bathymetric LiDAR Survey, BLOM Aerofilms, September 2009) jossa selostetaan yksityiskohtaisesti mittauksen kulku. Tämän raportin vertailussa ei ole käsitelty tai muokattu laseraineistoa. Arvioinnin ensisijaisena päämääränä oli tarkastella luovutetun laseraineiston soveltuvuutta merikartoituksen ja väylänsuunnittelun tarpeisiin. 2 Projektiin osallistujat Meritaito Oy:n henkilöstöstä projektiin osallistuivat seuraavat asiantuntijat: DI Kalle Muinonen suunnittelupäällikkö, merenmittaus DI Juhani Laaksonen, raportointi, lasermittaus DI Jarmo Ahonen, merenmittausaineiston evaluointi DI Vesa Mustonen, suunnittelupäällikkö, väylän suunnittelu 3 Käytetyt vertailuaineistot ja menetelmät Syvyystarkastelussa vertailuaineistoina käytettiin Merenkulkulaitoksen Merikarttaosaston syvyysaineistorekisterin (SYRE) syvyyshavaintoja. Seuraavassa on esitetty lista alueen syvyyshavaintotiedostoista(monikeilainaineisto): RSK066mB RSK066mC RSK066mD RSK066mE RSK066mF RSS066mA RSS066mB

4(14) Em. aineistot on mitannut vuonna 2006 väyläkartoitusta varten Merenkulkulaitoksen Merenmittausyksikön monikeilainvene M640 (luotauspäällikkönä toimi Tero Pukema). Kuva 1. M640 veneessä käytetty mittauslaitteisto: Monikeilain SeaBat 8101, 240 Khz Paikannuslaitteisto Javad Legacy+ MBX-3 tai Rx Mar Liiketilasensori Octans II Kuva 1. Monikeilainvene M640. Merenkulkulaitoksen syvyysrekisteridata on tallennettu KKJ -koordinaatistoon S2- formaatissa (MKL:n sisäinen tallennusmuoto). Käytetty vedenkorkeustaso on em. aineistoilla ollut MW2006. S2-tiedostot muunnettiin samaan koordinaatistojärjestelmään kuin laseraineisto (WGS 84, TM 35). Vedenkorkeusreferenssien(N2000, MW2006) erotus 15 cm korjattiin S2-syvyyshavaintoihin (ks. Meriveden korkeustiedot ja N2000 järjestelmä, Milla Johansson, Merentutkimuslaitos, 25.9.2007). Laseraineistosta vertailuun käytettiin havaintopilvi -dataa (Pointcloud Bathy -xyz). Tämän jälkeen molemmat aineistot (havaintopilvet) luettiin IVS/Fledermaus ohjelmistoon. Molempia aineistoja voitiin näin tarkastellla yhtäaikaisesti niin syvyys- paikannus- kuin havaintotiheyden osalta. Kuvassa 2 on esitetty kummankin mittausdatan kattavuus samassa pohjamallissa. Vertailuprofiilit tehtiin QPS/QINSy -ohjelmistossa. Kuvassa 3 on esitetty kuvissa käytetty väriskaala syvyyden suhteen.

5(14) ULTRA South East ULTRA South West Monikeilain datat Kuva 2. Pohjamalli vertailuaineistoista. Laserkeilauksella mitatut alueet sekä monikeilainaineistot SYRE:stä. Kuva 3. Kuvaesityksissä käytetty väriskaala syvyyden suhteen.

6(14) Käyttötarkoitus tarkastelussa käytettiin perusteina IHO:n S-44 normeja sekä Merenkulkulaitoksen NAVI-normeja. (IHO=Kansainvälinen merikartoitusjärjestö, International Hydrographic Organisation) Vertailun tukena käytettiin myös tuloksia vuoden 1999 lasermittausprojektista Saaristomerellä, jonka toteutti australialainen yhtiö Lads Ltd (nyk. Lads Fugro Ltd) Merenkulkulaitoksen toimeksiannosta. Kappaleessa 5 esitetään vertailutuloksia alueella tehtyihin monikeilainmittauksiin nähden. 4 Tulokset 4.1 Esimerkkejä vertailusta Tässä kappaleessa esitetään monikeilaindatasta ja laserdatasta laskettuja mallinnuksia. Kuvissa 4-6 on esitetty yleiskuvat kohteista. Kuvissa 7 ja 8 on esitetty vertailuprofiilien A ja B sijanti. Mallinnuksessa käytetään ruutukokoa 2m x 2m, jolloin ilmenee laseraineiston havaintotiheyden ero monikeilaindataan verrattuna. Kuvatulosteet on tehty Fledermaus-ohjelmistolla. Alueelta SouthWest ei löytynyt vertailukelpoista monikeilainaineistoa. Kuva 4. Laserdata ja monikeilaindata ruutukoossa 2x2 m.

7(14) Kuva 8 Profiili B Kuva 5. Laserdata ja monikeilaindata ruutukoossa 2x2 m. Kuva 7 Profiili A Kuva 6. Laserdata ja monikeilaindata ruutukoossa 2x2 m. Profiili A Kuva 7. Profiili A. Laserdatan malli 25x25m ruutukoossa. Profiili B Kuva 8. Profiili B. Laserdatan malli 25x25m ruutukoossa.

8(14) Seuraavassa kuvasarjassa (kuvat 9-11) on esitetty esimerkki kummankin datan havaintopilvestä. Havaintopilvi esimerkki Kuva 9. Kohdealue havaintopilvi (vrt. kuvat 5j a 8). +5m -10m +10m -5m Kuva10. Monikeilaindata. +5m -10m +10m -5m Kuva 11. Laserdata.

9(14) 4.2 Tilastovertailua. Syvyystarkkuuden suhteen aineistojen keskinäinen eroavaisuus on pääsääntöisesti ollut alle 0.5m vertailuprofiileilla monikeilaindataan verrattuna. Nopeat topografiset vaihtelut aiheuttavat yksittäisiä paikallisia eroavaisuuksia, jotka voivat olla suurempia kuin 0.5m. Yksikanavaisen dataan (refrenssimittaus laserkeilauksen yhteydessä)) vertailu on epätarkkaa, koska ko. mittauksen linjaväli on liian suuri (yli ruudun leveyden 2 m) perusteellista vertailua varten. Seuraavissa kuvissa (kuvat 12-14) on esitetty esimerkit keskinäisistä vertailuprofiilileista syvyysdatojen suhteen. Kuva 12 Vertailuprofiili A, syvyyshavainnot. Kuva 13. Vertailuprofiili B, syvyyshavainnot.

10(14) Kuva 14 Vertailuprofiili syvyyshavainnoista referenssialueelta (yksikanavainen kaikuluotaindata ja laserdata, U.L.T.R.A -projekti). Allaolevassa taulukossa (taulukko 1) on esitetty esimerkkialueilta (profiilit A ja B) tehtyjen havaintopisteiden määrien vertailu. Taulukossa on esitetty alueen teoreettinen ruutujen (2m x 2m) määrä sekä kummankin mittausaineiston havaintojen määrä. Taulukosta voi havaita, että laseraineistossa ei ole joka ruutuun saatu havaintoja. Tarkastelun perusteella voidaan todeta, että 5m syvemmillä alueilla havaintojen määrä alkaa huomattavasti vähentyä ja loppuu kokonaan 10 m syvyystasossa. Alue 2 Alue 3 Koko 185m x 100 m 50m x 60m 2x2 ruutuja [kpl] 4625 750 s2-pisteitä [kpl] 452596 98618 laserpisteitä [kpl] 1830 336 Taulukko 1. Havaintopistemäärien suhde testialuiden ruutujen (2m x 2m) määrään.

11(14) 5 Merenkulkulaitoksen lasermittausprojekti v. 1999 5.1 Tausta Merenkulkulaitos teetti tilaustyönä lasermittausprojektin Saaristomerellä vuonna 1999 (Kuva 15). Mittauksen suoritti australialainen yhtiö LADS Ltd (nykyään LADS-Fugro). Alueen koko n. 160 km 2 ja havaintoresoluutio 5x5 m. Mittausajankohta marraskuuu ja lentopäiviä 4 kpl(3 mittauspäivää + 1 sääolosuhteiden takia hylätty). Laserlaitteistona käytettiin LADS Mk II systeemiä. Alueelle tehtiin vertailumittauksia monikeilainveneellä M640 SeaBAt 8101 (Reson a/s) mittauskaudella 2000 (luotauspäällikkönä toimi Kimmo Sipilä). Seuraavassa kappaleessa on esitetty kahden vertailu profiilin tulokset. Lasermittauksen tavoitetarkkuutena oli IHO S-44 normin Order 1 luokka. Lasermittaus täytti Order 1 luokan kriteerit. Alueella vallitsi hyvät optiset olosuhteet Itämeren olosuhteet huomioon ottaen. Tästä huolimatta mittauksen saavuttama käytännöllinen maksimi syvyystaso oli vain 15m. Monikeilaus/ lohkare Kuva 15. Merenkulkulaitoksen vuonna 1999 teettämä lasermittausprojekti (LADS Ltd). 5.2 Esimerkkiprofiileja laseraineisto verrattuna monikeilainaineisto Seuraavassa esitetään kahden vertailuprofiilin tulokset, jossa on tarkasteltu monikeilainhavaintoja lasermittauksen 5 x5 m ruudussa. Jokaiselta ruudulta on laskettu monikeilaindatan havaintojen minimi- ja maksimiarvot sekä 50% edustavuusarvo. Lasermittauksessa yhden ruudun havainnon syvyysarvo

12(14) määräytyi LADS:n käyttämässä laskenta-algoritmissa 50% energiavasteen mukaan. Kuvassa 16 on esitetty profiili tasaiselta alueelta. Kuvassa 17 on lisäksi esitetty miten lohkare n. 5m x 3m näkyy molempien mittausmenetelmien havaintopilvissä ja kuvassa 18 on esitetty profiili, joka sisältää ko. lohkareen. Laser/Multibeam[Testi] 8.00 7.50 7.00 Syvyys [m] 6.50 6.00 5.50 5.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Havainto Laser Multib_keskia Multib_50% Multib_min Multib_maks Kuva 16 Vertailu profiili tasaiselta pohjalta. Laser/Multibeam[Alue Kivi] 13.00 12.00 11.00 10.00 Syvyys[m] 9.00 8.00 7.00 6.00 5.00 4.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Havainto Laser Multibeam[Keskiaarvo] Multibeam[50%] Multibeam[Min] Multibeam[Maks] Kuva 17 Vertailuprofiili, joka sisältää lohkareen (n. 5x 3 m).

13(14) Laser depths = italic / colour boxes Boulder size ~5x3 m Kuva 18 Vertailu miten lohkare (n. 5x 3 m) näkyy molemmissa havaintopilvissä. 6 Johtopäätökset Aineiston käytettävyys merikartoituksen ja väylänsuunnittelun tarpeisiin on hyvin rajoitettu. Tämä johtuu aineiston havaintotiheyden vaihtelevuudesta sekä rajoitetusta (optisista olosuhteista riippuvainen) pohjan tavoitettavuudesta (n. 9-10m syvyyteen). Lisäksi on kiinnitettävä huomiota mittausmenetelmästä johtuvaan epävarmuusalueeseen syvyyksillä 0-3m. Varsinkin luotojen ja karien ympärille olevista matalikoista ei saada laadukasta havaintoaineistoa. Väyläsuunnitteluun liittyen tällä havaintotiheydellä (1,5m x 1,5m) esitettyä aineistoa on rinnastettava linjaluotausmittauksiin eikä monikeilaus- tai kaikuharausmittauksiin. Väyläsuunnittelussa aineisto soveltuu veneväylien alustavaan suunnitteluun ja laivaväylien osalta kattavampien syvyysmittausten ohjelmointiin. Merikartoituksen osalta laseraineisto sopii käytettäväksi esitutkimuksiin ja yleikartoituksen pohjaksi tarkemmille mittauksille tai täydennysmittauksena hyvin matalilla ja karikkoisilla vesialueilla. Laserkeilausaineiston yhteiskäyttö akustisten mittausten, vertikaalilaserkeilauksen sekä ilmavalokuvausaineiston kanssa luo ympäristönmallinnusta varten käyttökelpoisen kokonaisuuden. Mittaustarkkuutensa puolesta laserdata voidaan käyttää S-44 oder 1 luokan merikartoituksiin,mikäli havaintotiheys säilyy mittauskohteilla kauttaaltaan yhtenäisenä (vain yksittäisiä tyhjiä soluja 2m x 2m ruudukossa).