UAV-alustainen hyperspektrikuvaus; testimittaus Terrafame Oy:n kaivosalueella Sotkamossa Maarit Middleton Geologian tutkimuskeskus

Samankaltaiset tiedostot
Sotkamon Kolmisoppijärven UAValustaisen hyperspektrilentokampanjan tekninen kuvaus

Ympäristön aktiivinen kaukokartoitus laserkeilaimella: tutkittua ja tulevaisuutta

Lämpökamerakuvaus Terrafame Oy:n Sotkamon kaivosalueella

UAV-MEMO Unmanned Aerial Vehicles in Mineral Exploration and Mining Operations in the Arctic Areas of Finland

Mikko Kiirikki, Antti Lindfors & Olli Huttunen

Pitkän kantaman aktiivinen hyperspektraalinen laserkeilaus

YKJ ETRS (usein joutuu säätämään itse)

Hyperspektrikuvaamisen uusia sovellusalueita maatalouden, ympäristöalan ja rakennusalan tarpeisiin

UAV alustaisten menetelmien asiakastarpeet malminetsinnässä ja kaivostoiminnassa

Spektroskooppiset menetelmät kiviaineksen laadun tutkimisessa. Lasse Kangas Aalto-yliopisto Yhdyskunta- ja ympäristötekniikka

ISO HEILAMMEN VEDEN LAATU Kesän 2015 tutkimus ja vertailu aikaisempiin vuosiin

Auri Koivuhuhta Sonkajärvi

BOREAALISEN METSÄN SITOMAN SÄTEILYN (FPAR) ARVIOIMINEN SATELLIITTIMITTAUKSISTA SATELLIITTIMITTAUSTEN PERUSTEITA METSÄTIETEEN PÄIVÄN TAKSAATTORIKLUBI

ISO RUOKJÄRVEN VEDEN LAATU Vuoden 2013 tutkimukset ja vertailu vuosiin 2009, 2011 ja 2012

Hiidenveden vedenlaatu

MAIDON PROTEIININ MÄÄRÄN SELVITTÄMINEN (OSA 1)

Seurantatieto tarkentuu eri mittausmenetelmien tuloksia yhdistäen

PUUJÄRVEN VEDEN LAATU Vuoden 2013 loppukesän tulokset ja vertailu vuoteen 2012

ROMUMETALLIA OSTAMASSA (OSA 1)

Pysytään piilossa häivetekniikan uudet mahdollisuudet. TkT Jouko Haapamaa PVTUTKL Asetekniikan osasto Häivetekniikan tutkimusala

Polar Mining Oy/Outokumpu 1 kpl

Tahkolahden vedenlaadun koontiraportti

Vesistöjen tila ja kuormituksen kestokyky

KARJALOHJAN LÄNTISTEN JÄRVIEN RAVINNE- JA HAPPIPITOISUUDET ELOKUUSSA 2014

LED-valojen käyttö kasvitutkimuksessa

Säynäislammin vedenlaatututkimus 2016

Mikroskooppisten kohteiden

Toukokuu 2017 VISION SYSTEMS

2 tutkittu alue n. 3 km

Hoitokalastusta Lohjanjärvellä

7.4 Fotometria CCD kameralla

Risto Lignell 1, Isabel Pusa 1,2, Harri Kankaanpää 1, Harri Helminen 3, Fjalar T. Salminen 4

Vihdin pintavesiseurantaohjelma vuosille

The acquisition of science competencies using ICT real time experiments COMBLAB. Kasvihuoneongelma. Valon ja aineen vuorovaikutus. Liian tavallinen!

Miehittämättömän lennokin ottamien ilmakuvien käyttö energiakäyttöön soveltuvien biomassojen määrän nopeassa arvioinnissa

Infrapunaspektroskopia

MIKSI ERI AINEET NÄYTTÄVÄT TIETYN VÄRISILTÄ? ELINTARVIKEVÄRIEN NÄKYVÄN AALLONPITUUDEN SPEKTRI

MIKSI ERI AINEET NÄYTTÄVÄT TIETYN VÄRISILTÄ? ELINTARVIKEVÄRIEN NÄKYVÄN AALLONPITUUDEN SPEKTRI

Vedenlaatutilanne Imatran seutukunnassa loppukesällä 2014 Saimaan ammattiopisto, auditorio Esitelmöitsijä Saimaan Vesi- ja Ympäristötutkimus Oy:n

Teledyne Optech Titan -monikanavalaser ja sen sovellusmahdollisuudet

TERRASOLID Terrasolidin ratkaisut UAVkartoitussovelluksiin Kimmo Soukki

Maankamaran kartoitus lentogeofysikaalisin menetelmin

UVB-säteilyn käyttäytymisestä

TIETOPAKETTI KAUKOKARTOITUKSESTA 1

Drones: mahdollisuudet ympäristön tilan seurannassa. Kristian Meissner ja Lari Kaukonen SYKE

UAV-alustainen radiometrinen mittaus

Liikehavaintojen estimointi langattomissa lähiverkoissa. Diplomityöseminaari Jukka Ahola

DroneKnowledge Towards knowledge based export of small UAS remote sensing technology Kohti tietämysperusteisen UAS kaukokartoitusteknologian vientiä

Valiokunnan toimialueen tutkimuksen rahoitus

Fysikaalisen kemian syventävät työt CCl 4 -molekyylin Ramanspektroskopia

Hakkeen kosteuden on-line -mittaus

EPMAn tarjoamat analyysimahdollisuudet

TUUSJÄRVEN LLR-KUORMITUSVAIKUTUSMALLINNUS

VÄRISPEKTRIKUVIEN TEHOKAS SIIRTO TIETOVERKOISSA

Ali-Paastonjärven vedenlaatututkimus 2016

ISO RUOKJÄRVEN VEDEN LAATU Vuoden 2016 mittaukset ja vertailu vuosiin

Havaitsevan tähtitieteen pk1 luento 11, Muut aaltoalueet. Kalvot: Jyri Näränen, Mikael Granvik & Veli-Matti Pelkonen

Terrafamen kaivoksen purkuputken vaikutus Nuasjärven vedenlaatuun. Tausta

Paskolammin vedenlaatututkimus 2016

Miesten tulokset. 1 Mauri Lindroos Porin Urheiluveteraanit 31,21. 1 Mauri Lindroos Porin Urheiluveteraanit 13,58. 1 Kauno Anttila Spove 32,36

Ruokjärven veden laatu Maalis- ja elokuu 2017

Ohjeita opettamiseen ja odotettavissa olevat tulokset SIVU 1

Projektisuunnitelma ja johdanto AS Automaatio- ja systeemitekniikan projektityöt Paula Sirén

Toiminnallinen testaus

Jätevesien ravinteet kiertoon mikrolevien avulla

ISO-KAIRIN VEDEN LAATU Kesän 2015 tutkimus ja vertailu vuosiin 1978, 1980 ja 1992

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I. Spektroskopia. Jyri Lehtinen. kevät Helsingin yliopisto, Fysiikan laitos

Ohjeita opettajille ja odotetut tulokset

Kärjenlammin vedenlaatututkimus 2016

Pohjavesitutkimusmenetelmien kehittäminen Kopsan ja Terrafamen alueilla. Antti Pasanen, Tatu Lahtinen, Kaisa Turunen & Arto Pullinen

Rautatiekasvillisuudenhallinta laserkeilauksen avulla

Maa- ja metsätalouden vaikutukset rannikkovesissä. Antti Räike, SYKE,

KaiHali & DROMINÄ hankkeiden loppuseminaari

Magneettiset testimittaukset miehittämättömällä lentolaitteella (UAV) Rovaniemellä

HOLLOLAN PIENJÄRVIEN VEDENLAATUSEURANTA VUONNA 2019

11. Astrometria, ultravioletti, lähiinfrapuna

8. Fotometria (jatkuu)

HARTOLAN JÄRVITUTKIMUKSET VUONNA 2006

VALKJÄRVEN VEDEN LAATU Kesän 2015 tutkimus ja vertailu kesiin

XVI Kultakarnevaalit

Laserkeilauksella kattavaa tietoa kaupunkimetsistä

Taustaa. Opinnäytetyön materiaali kesältä 2017 Mustialan opetusmaatilalta Materiaalit on myös viety internettiin. Hämeen ammattikorkeakoulu

Gradu UASI-hankkeesta

FYSIIKAN LABORATORIOTYÖT 2 HILA JA PRISMA

Vesienhallinta kaivoksessa

Aijalan Cu, Zn, Pb-kaivoksen aiheuttama metallikuormitus vesistöön ja kuormituksen mahdollinen hallinta

Metallien ympäristölaatunormit ja biosaatavuus. Matti Leppänen SYKE,

MAA (4 OP) JOHDANTO VALOKUVAUKSEEN,FOTOGRAM- METRIAAN JA KAUKOKARTOITUKSEEN Kevät 2006

SINNE. Smart Information Network for Environmental Monitoring. Älykäs ympäristömittausverkko. KIP ympäristöpäivä Timo Hongell & Ilkka Kivelä

Sammatin Enäjärven veden laatu Helmikuu 2016

Kaitalammin (Hajakka) veden laatu Elokuu 2017

Hollolan pienjärvien tila ja seuranta. Vesiensuojelusuunnittelija Matti Kotakorpi, Lahden ympäristöpalvelut

HARTOLAN, HEINOLAN JA SYSMÄN VESISTÖTUTKIMUKSET VUONNA 2013 Heinolan kaupunki, ympäristötoimi Helka Sillfors

KUOPIOTA YMPÄRÖIVIEN VESISTÖVESIEN SEURANTA JA TILA

Hoitokalastuksella vauhtia vesienhoitoon. Antton Keto, Ilkka Sammalkorpi ja Markus Huttunen Kannattava hoitokalastus? -seminaari 11.6.

Luoteis-Tammelan vesistöjen vedenlaatuselvitys v. 2011

Vihdin Lapoon vedenlaatututkimus, elokuu 2016

Tiheäpulssinen ja monikanavainen laserkeilausaineisto puulajeittaisessa inventoinnissa

Vanajavesi Hämeen helmi

Transkriptio:

UAV-alustainen hyperspektrikuvaus; testimittaus Terrafame Oy:n kaivosalueella Sotkamossa Maarit Middleton Geologian tutkimuskeskus

Kiitokset GTK Antti Pasanen, Heikki Salmirinne, Hannu Panttila, Clayton Larkins, Tatu Lahtinen Jussi Soukkamäki, Senop Oy Jukka Tienhaara, Maailmasta Ilkka Pölönen, Jyväskylän yliopisto Eija Honkavaara, Tomi Rosnell, Paikkatietokeskus Milla Punkari, MetropoliLab Oy Susanna Arvilommi, Labtium Liisa Luostarinen, GWM-engineering Oy

Aallonpituus Hyperspektrispektroskopia Spektrometria käsittää joukon tekniikoita, joilla mitataan kohteen takaisinheijastaman säteilyn spektriä. Spektrometri on näkyvän valon ja lähi-infrapunan aallonpituuksien (350-2500 nm) spektriä tiheästi mittaava laite. Kymmeniä tai satoja kapeita aallonpituuskanavia Aineisto voi olla spektrisesti jatkuvaa Voidaan mitata etätunnistuksena tai kuvata kaukokartoituksena satelliiteista, lentokoneesta tai lennokista (kuvaava spektrometria) y X

Terrafame Oy:n Kolmisoppi järven tutkimusalue Sotkamossa

Työn tausta ja tavoite Tavoite: Klorofyllin määrän kartoitus Kolmisoppi järvellä Phytoplanktonin eli yhteyttävien levien määrä järvissä on spatiaalisesti heterogeenisesti jakaantunut järven rehevyys eli N ja P vedessä säätelevät phytoplanktonin määrää Klorofylliä on kaikkien yhteyttävien levien rakenteessa Kolmisoppijärvi kuuluu Terrafame Oy:n velvoitetarkkailun piiriin Kolmisoppi järvellä mitattu klorofyllipitoisuus maksimissaan 15 µg/l

Veden ja klorofyllin spektrit (Siegmund A & G Menz, 2005) (Schalles et al., 1997) Klorofylli heijastaa vihreää (500-600 nm) valoa ja absorpoi 450 nm (sininen) and 670 nm µm (punainen) -klorofylli a 429 nm, 659 -klorofylli b 455 nm, 642 nm

Valmistelut 50% 25% 75%

Rikolan UAV snapshot hyperspektrikamera Fabry-Pérot interferometer based hyperspectral imager of Rikola Oy 500-900 nm Paino ~720g 1010x1010 pikseliä (ei interpolaatiota) Valotusaika: 12 ms

Lentomittauskampanja 28.8.2016

Klorofyllimittaukset EXO sond1 (YSI Ltd.)

Klorofyllitulokset Kolmisopen klorofyllipitoisuudet Hiidenveden klorofyllipitoisuudet 80 60 50 40 30 20 10 0 0 5000 10000 15000

Hyperspektriaineiston analyysi Maastoreflektanssi Maailmasta Oy, Rikola Oy UAV HSI Data capture Georeferointi Pix4D by FGI Kanava registeröinti FGI radba Radiometrinen kalibrointi FGI radba Rikola preprocessing software GCPs Jyväskylä yo Data preprocessing Klorofyllimallinnus Reflektanssiaineisto mosaiikki pistepilvet FGI radba Ilkka Pölönen Veden klorofyllimittaukset maastossa GTK Ilkka Pölönen

Kolmisoppi tulokset Klorofyllisuhde 4 µg/l Klorofylliabsorptio Klorofyllipitoisuus mallinnettiin kahdella menetelmällä: Klorofylli suhde, R 672 /R 706 R=0.56449, p=0.00018169 RMSE= 0.14 ug/l Klorofylli absorptio R=0.54201, p=0.00036533 RMSE=0.14 ug/l 2.8 µg/l

Hiidenvesi 30 µg/l 25 20 15 10 5 (Viite: Pölönen et al. 2017) 0

Johtopäätökset Kolmisoppijärven klorofyllimäärä pystyttiin luotettavasti mallintamaan Rikolan spektriaineistosta Kolmisoppi järvellä, vaikka klorofyllin määrä oli pieni ja vaihteluväli oli suppea Jopa 2.8-4 µg/l klorofyllipitoisuuksia pystyttiin mallintamaan UAV:stä kuvatulla hyperspektriaineistolla Vesistöjen hyperspektrikuvauksessa ajankohta on kriittinen: Heinä-elokuu, jolloin levää on vedessä runsaimmin pilvetön ja tyyni sää

Johtopäätökset Vesistöjen hyperspektikuvaus on toimiva menetelmä klorofyllin määrän spatiaaliseen kartoittamiseen Hintava menetelmä korvaamaan velvoitetarkkailussa vaadittavaa klorofyllin monitorointia Kehityskohteita Aineistonkäsittelyssä on vielä tuotteistamisen varaa halvempi hinta Myytäviä tuotepaketteja, johon kuuluu myös maastoreferointi

UAV-hyperspektriaineistojen kaupalliset sovellukset Suomessa Kamerateknologia on kehittymässä Sovellukset hyvin kohdekohtaisia kaivosympäristöissä ja malminetsinnässä tutkimushankkeita tarvitaan 1. Kivilajien tunnistus ja mineraalien määräsuhteet 2. Happamien suotojen ja sakkojen tunnistus 3. Vesien tilan seuranta (Järvet, lammet) Klorofyllin määrä (levä) tai sedimenttisuspensio vedessä 4. Kasvillisuuskartoitus 5. Kasvillisuusstressi 6. Pöly

Kiitos! maarit.middleton@gtk.fi