Seuraa
maanantai, 29 tammikuu 2018 06:05

Kelluvien turvalaitteiden mittaaminen

Kelluvien turvalaitteiden mittaaminen

Kelluvien turvalaitteiden mittaaminen on hyvä esimerkki säännöllisesti tehtävistä tarkastustoiminnasta, missä varmistetaan luotettava ja turvallinen liikkuminen kaikille merenkulkijoille. Merimerkit saattavat liikkua jään ja sääolosuhteiden ansiosta. Kevään tullessa useampi asiakas miettii mikä olisi sopiva tapa toimia asian suhteen. Käsittelen tässä tapaa, jonka uskoisin olevan hyvä tapa lähestyä.

Minulla on esimerkki aineisto, jossa on exceliin listattu turvalaitteen numero ja aiemmin määritellyt koordinaatit, joihin mitattua tietoa verrataan.

2018 01 HL 1

Sopiva laite turvalaitteiden kartoittamiseen?

Itse arvostaisin merellä liikkuessani helposti mukana kuljetettavaa ja erilaisia sääolosuhteita kestävää GNSS-laitetta. Siksi valitsisin tähän projektiin Trimblen Geo 7:n. Laite kestää vettä, tuulta ja pakkasta ja se on IP luokitukseltaan 65. Lisäksi se on kompaktin kokoinen, kun tarvitsee kurotella laidan yli. Laitetta on mahdollista saada 10cm ja puolen metrin tarkkuudella. Jotta kyseiset tarkkuudet saavutetaan, GNSS-laitteet tarvitsevat korjaussignaalia. Korjaussignaali tulee laitteelle pääsääntöisesti puhelinyhteyden kautta. Jos kuitenkin puhelinyhteys katkeaa, niin ei hätää. Geo7:ään on rakennettu toiminnallisuus, jolla paikannustarkkuuden voi saavuttaa toimisto-ohjelman jälkilaskentaa hyödyntämällä. Geo 7:ssa mittausohjelmana toimii TerraSync-ohjelma, joka mahdollistaa kommenttikenttään täydentämisen, vaikka Turvalaitenumeron, sekä huomautuksen merkin kunnosta.

Toimistolla tulokset tarkastetaan

Liikennevirasto edellyttää, että aineiston luovuttamisen yhteydessä annetaan PERR-luku. Tämä tarkoittaa arvioitua tarkkuutta, jolla mittaus on suoritettu. Geo7 automaattisesti tallentaa tämän arvon pistekohtaisesti, joten tulosten luovutushetkellä jokainen piste voidaan todeta tarkistetuksi riittävällä tarkkuudella.

2018 01 HL 2

Geo7 tallentaa mitatun pisteen tarkkuuden, jolla voidaan varmistaa mittauksen oikeellisuus.

Mikä olisi järkevin tapa tarkastella, onko pisteet liikkuneet esimerkiksi yli 5 metriä?

Tapa 1: Laskeminen excelissä 

Yksi tapa on käsitellä koordinaatteja Excelissä, jolla laskemme kahden olemassa olevan pisteen välimatkan ja tulkitsemme onko tulos yli vai alle 5 metriä. Tätä varten tarvitsemme seuraavan kaavan, jolla voidaan laskea vektorien väliset etäisyydet.

2018 01 HL kaava

Alla olevassa kuvassa K- ja L-sarakkeissa on aiemmin mitatut Pohjois- ja Itäkoordinaatit ja I- ja J-sarakkeissa GNSS-menetelmällä mitatut koordinaatit. Tulokset löytyvät M-sarakkeesta.

Tässä M-sarakkeeseen syöttämäni Excel-laskukaava, jos excelin pyörittäminen ei ole tuttua:

=NELIÖJUURI(POTENSSI((K23-I23);2)+POTENSSI((L23-J23);2))

2018 01 HL 3

Excelissä on hyvä huomioida, että desimaalierotin on pilkku, eikä piste. Ainakin näin minun versiossani.

Tapa 2: Visuaalinen Qgis-ohjelma 

Toinen tapa lähestyä asiaa on visuaalisempi. Tähän käytän kaikille avointa Qgis-ohjelmaa.

Aloitan projektin tuomalla työhön kaksi erillistä tekstitiedostoa. Toisessa on referenssipisteet ja toisessa mitatut pisteet. Tekstin tuomiseen käytin add delimited text layer -työkalua, jossa määritellään mikä on tekstierotin ja miltä sarakkeelta luotetaan Pohjois- ja Etelä-koordinaatit.

2018 01 HL 4

Referessi ja mitatut pisteet näkyvät nyt kartalla kahdella eri värillä.

2018 01 HL 5

Punaiset pisteet ovat referenssipisteitä ja vihreät mitattuja pisteitä.

Seuraavaksi luon 5 metrin Bufferin eli vyöhykkeen, vertailupisteiden päälle.

2018 01 HL 6

Bufferin luomisessa käytän Fixed distance buffer -työkalua.

Tällöin jokaisen pisteen ympärille on muodostunut 5m vyöhyke.

2018 01 HL 7

Seuraavaksi teen paikkatietokyselyn, joka kysyy mitkä mitatut pisteet kuuluvat 5 metrin vyöhykkeen sisään. Työkaluna tässä oli Count points in polygon.

2018 01 HL 8

Kyselyn tulokset tallentuvat uudeksi tasoksi. Tasossa kohteet ovat jaettu tuloksiin, jossa edellä määrätty kysely toteutuu 1 ja ei toteudu 0.

2018 01 HL 9

Tässä projektissa kiinnostavampi on tietää, mitkä pisteet ovat niitä, jossa kohteet ovat liikkuneet yli 5 metriä ja jotka tulisi käydä asentamassa uudestaan. Siksi valitsen kohteet, joissa kyselyn tulos on epätosi eli 0.

Valinta näyttää kartalla kyseiset kohteet keltaisella. Tämän kaltainen visuaalinen tarkastelu voi mahdollisesti auttaa todentamaan keskittymiä, jossa merkkien siirtyminen on todennäköisempää. Tulokset voidaan myös listata suoraan Exceliin tai loppuraporttiin.

2018 01 HL 10

2018 01 HL 11

Nyt vain valitsemaan itselle mieleinen tapa ja kunhan jäät sulavat, niin kohti vesistöjä merimerkkejä kartoittamaan!

Julkaistu kategoriassa Blogit

 

Reaaliaikainen paikkatiedonkeruu yleistyy. Vanhat tavat siirtää tietoa karttaohjelmiston ja paikkatiedonkeruulaitteen välillä ovat uudistumassa. Nykyään vaaditaan reaaliaikaista tiedonsiirtoa toimistolta maastoon ja takaisin. Lisäksi GNSS-datan muokkaaminen, analysointi ja jälkilaskenta ovat integroitumassa karttaohjelmistoihin.

Trimble tarjoaa useita vaihtoehtoja reaaliaikaiseen tiedonsiirtoon toimistolta maastoon ja takaisin Esri-ympäristössä. Lisäksi GNSS-dataa on mahdollista muokata, analysoida ja jälkilaskea kyseisessä ympäristössä. Mikä on otsikossakin mainittu Trimble Positions -laajennus ja mitä muita lisäosia on saatavissa Esri-ympäristöön? Miten parannat paikannuksen tarkkuutta ja jäljitettävyyttä näiden avulla?

Trimble Positions Overview

Trimble Positions -laajennus koostuu monesta eri lisäosasta ja laitetuesta. Suomessa toimiville organisaatioille suurin hyöty on TerraSync- ja TerraFlex-mittausohjelmistojen integroitavuus ArcGIS-ympäristöön. TerraSync-mittausohjelmistoa hyödyntäviä ja Esri-ympäristössä toimivia organisaatioita varten Trimble Positions -laajennus on hyödyllinen työkalu. Kyseisen laajennuksen avulla voit luoda projekteja ja määrittää niihin kerättäviä kohteita sekä näille ominaisuustietoja ArcMap:ssä. Lisäksi voit määritellä kohteille etukäteen muun muassa paikannuksen tarkkuustoleransseja. Kun olet mitannut kohteet maastosta esimerkiksi GeoExplorer 7 -paikkatietolaitteella, niin voit jälkikäteen vielä muokata niitä. Lisäksi mitattua GNSS-dataa voidaan tarkastella, muokata, analysoida sekä jälkilaskea ArcMap:ssä. Jälkilaskennassa hyödynnetään Trimnet VRS -palvelun tukiasemaverkon dataa sijaintitiedon tarkentamiseen.

Pos2

Trimble TerraFlex -lisäosan avulla voit luoda ja julkaista projekteja Trimble InSphere -pilvipalveluun. Näihin projekteihin määritettyjä kohteita voit mitata TerraFlex-mobiilisovelluksen avulla maastossa esimerkiksi Trimble TDC100 GNSS -älypuhelimella ja tämä kerätty tieto välittyy reaaliaikaisesti takaisin ArcGIS-ympäristöön. Miten tämä siis tapahtuu? ArcMap:ssä luotuja gdb-karttatasoja hyödynnetään TerraFlex-lomakkeiden luontiin. Ensin gdb-karttatasot konvertoidaan lomakkeiksi InSpheressä, joka synkronoi nämä lomakkeet TerraFlex-mobiilisovellukseen. Tämän jälkeen mittaaja voi kerätä maastosta tietoa näihin lomakkeisiin perustuen. Tämä kerätty tieto päivittyy TerraFlex-lisäosan avulla gdb-karttatasoiksi ArcMap:iin. Kyseisen lisäosan avulla on mahdollista luoda myös tehtäviä ja ylläpitää niitä.

Jos olet halukas kuulemaan lisää Trimble Positions -laajennuksesta ja muista lisäosista Esri-ympäristöön, niin ota yhteyttä Paikkatietotiimiimme! Järjestämme myös 11.5.2017 aiheeseen liittyen webinaarin, josta on saatavissa lisätietoa.

Lue lisää Trimble Positions -laajennuksesta myös kehittäjien blogista.

Julkaistu kategoriassa Blogit

 

Takavuosina oli mahdollista, että mittaustyön tarkkuusvaatimus oli speksattu ”mahdollisimman tarkasti”. Taidatkos sitä selvemmin sanoa? Tämä saattoi olla perusteltua aikana, jolloin mittaustyöhön käytettävät laitteet olivat aina tarkkoja ja työtä tekevät henkilöt olivat maanmittausalan koulutuksen saaneita ammattilaisia. Mittaustyö saattoi olla hidasta ja sitä kontrolloitiin, jotta vaadittu tarkkuus voitiin varmistaa.

Maailma on muuttunut ja paikkatiedon keruu ei ole enää maanmittareiden yksinoikeus. Koordinaattitietoa tuottavat tänä päivänä monen koulutustaustan omaavat henkilöt, jotka työskentelevät monilla eri toimialoilla. Tietoa tuotetaan nopeasti suuria määriä ja sen tuottamiseen käytetään mitä moninaisempia laitteita ja tekniikoita. Eri laitteilla ja menetelmillä saavutettava tarkkuus voi vaihdella muutamasta millimetristä aina metreihin tai jopa kymmeniin metreihin.

 

Geotrim GeoExplorerTrimblen Geo 7X -paikkatietolaitteesta on 
kolme eri tarkkuusluokkaa aina cm-tarkkuuteen saakka. 
Laitteen voi päivittää tarkemmaksi tarpeiden muuttuessa.

 

Sijaintitiedon tarkkuusvaatimus voi perustua viranomaisten säädöksiin tai organisaation sisäisiin ohjeisiin. Käytännön kannalta paikkatiedon riittävä tarkkuus saavutetaan, jos koordinaatit yksilöivät kohteen riittävän luotettavasti ilman sekaantumisen mahdollisuutta. Esimerkiksi vesihuollossa sulkuventtiilien välinen etäisyys voi olla minimissään muutaman desimetrin luokkaa. Tällöin paikannuslaitteen 10 cm:n sijaintitarkkuus riittää yksilöimään kohteen riittävällä luotettavuudella tilanteessa, jossa sulkuventtiiliä ollaan paikantamassa putkirikko­tilanteessa. Vastaavasti puistopuiden sijainnin yksilöintiin voi riittää puolen metrin tarkkuus, koska puistopuiden istutusetäisyys toisistaan on tyypillisesti metrien luokkaa.

Tarkkuusvaatimukset vaihtelevat myös sen mukaan, onko kyseessä sijainnin dokumentointi vai jo dokumentoidun kohteen paikannus maastossa. Luonnollisesti sijaintitiedon laatuun kannattaa panostaa tiedon dokumentoinnissa ja erityisesti tilanteissa, joissa kohde jää piiloon sen rakentamisen jälkeen. Esimerkkinä maan alle asennettavat putket, kaapelit ja muut komponentit. Kun asennus on tehty ja kaivanto peitetty, sijainnin dokumenttina jäljelle jää ainoastaan koordinaatit. Maanpäällisten ja näkyvien rakenteiden dokumentointiin riittää monesti vaatimattomampi tarkkuus.

Älypuhelimet, tabletit, navigaattorit ja tarkat GNSS-laitteet tuottavat koordinaattitietoa kolmella desimaalilla tai tarpeen mukaan useammallakin. Desimaalien suuri määrä antaa virheellisen mielikuvan tiedon suuresta tarkkuudesta. Maastosta kerätyn tiedon siirtämiseen käytetään edelleen paljon formaatteja, joissa viedään pelkkiä koordinaatteja, vaikka laitteet ja ohjelmat tallentavat paljon tietoa koordinaattitiedon alkuperästä ja tarkkuudesta. Tiedon käyttökelpoisuuden ja jäljitettävyyden kannalta on oleellista tallentaa tietokantaan ainakin menetelmä, jolla tieto on kerätty sekä kerätyn tiedon arvioitu tarkkuus. 

Kohteen huono sijaintitarkkuus ei välttämättä ole ongelma, mutta ongelmaksi voi muodostua, jos sitä ei tiedetä. Tämä korostuu tilanteissa, joissa etsitään piilossa olevaa kohdetta, kuten maanpinnan alapuolella olevaa kaapelia tai lumikerroksen alla olevaa kaivoa. Jos tiedetään, että kaapeli on aikanaan paikannettu senttitarkasti, voidaan myös olettaa, että se löytyy tarkasti koordinaattien osoittamasta paikasta. Toisaalta, jos tiedetään, että sijainti on tallennettu digitoimalla vanhoilta kartoilta, niin tällöin osataan varautua siihen, että koordinaattitieto antaa vain likimääräisen sijainnin paikannettavalle kohteelle. 

Trimblen tuotevalikoimassa on aina huomioitu erilaiset tarkkuustarpeet paikkatietosovelluksissa. Tuotevalikoimasta löytyy käyttötarpeen mukaan ratkaisuja muutaman metrin tarkkuudesta aina senttitarkkuuteen saakka. Suosituimmaksi tarkkuustasoksi on muodostunut 10 cm:n H-Star-tarkkuusluokka, joka tarjoaa riittävän tarkkuusluokan moniin käyttösovelluksiin kilpailukykyisessä hintaluokassa. Monipuolinen metatiedon tallennus on aina sisältynyt automaattisesti kaikkiin Trimblen tiedonkeruuohjelmiin. Myös Trimnet-korjauspalvelussa on huomioitu erilaiset paikannustarpeet ja tarjolla onkin eritasoisia korjauspalveluita laitetyypistä sekä käyttösovelluksesta riippuen.

Tarkkuudeltaan luotettavan ja metatiedoilla varustetun paikkatiedon keruu ei ole sen vaikeampaa tai hitaampaa kuin tiedonkeruu epätarkoilla menetelmillä. Kalliiksi sen sijaan tulee, jos dokumentoinnissa on säästetty ja tieto joudutaan keräämään uudestaan tai virheellisen sijaintitiedon perusteella tehdään päätöksiä, jotka aiheuttavat merkittäviä taloudellisia vahinkoja.

 

IMG 1398TerraFlex-sovellusta voi käyttää Trimblen laitteiden lisäksi myös älypuhelimissa. Sovelluksella voi tallentaa paljon tietoa koordinaattitiedon alkuperästä ja tarkkuudesta.

 

Julkaistu kategoriassa Blogit

 

Maanmittauslaitos (MML) kertoi tiedotteessaan avanneensa vuoden vaihteessa kiinteistörekisterikartan kaikkien hyödynnettäväksi. Tästä monet Trimblen laitteiden ja ohjelmistojen käyttäjät ovat ilahtuneet, koska monissa käyttösovelluksissa, kuten sähköverkkojen maastosuunnittelussa tai metsätaloudessa, kiinteistörajan luotettava määrittäminen on tärkeää. Väärältä puolelta rajaa kaadetut puut saattavat aiheuttaa merkittäviä korvausvaateita.

MML:n avoimien aineistojen tiedostopalvelusta voi ladata kiinteistöraja-aineistoa UTM-lehtijaon mukaisesti 12 km x 12 km karttalehtinä ETRS-TM35FIN-koordinaatistossa sekä shape-vektoritiedostoina että png-rasterikuvina. Lähtökohtaisesti shape-tiedostot ovat maastokäytössä käyttökelpoisempia, joten keskitytään seuraavaksi niihin.

Tärkeä mielessä pidettävä asia on, ettei kartta aina vastaa maastoa, vaikka monesti hyvän yleiskuvan siitä antaakin. Välillä maastossa käy kuitenkin niin, ettei kartan osoittaman rajalinjan päässä ole rajamerkkiä. Miksi näin?

Vastaus kysymykseen löytyy rajamerkin metatiedoista, jossa annetaan arvio rajamerkin sijaintitarkkuudelle. Alempana olevassa ylemmässä kuvassa on erään rajapyykin metatiedot, joista vihreällä ympyrällä on merkitty luku 0.20. Tämä luku on RSK-luku (Rajamerkin Sijainnin pisteKeskivirhe), joka ilmaisee rajamerkin sijainnin keskivirheen. Tässä tapauksessa rajamerkin pitäisi teoriassa löytyä 0.2 m etäisyydellä koordinaattien ilmoittamasta sijainnista 63 % todennäköisyydellä. Rajalinjaa, jonka molemmilla rajapyykeillä on vastaava RSK-luku, voidaan pitää luotettavana.

Alempi kuva esittää heikompaa tarkkuusluokkaa, jossa pyykin sijainti on määritetty esimerkiksi digitoimalla eikä sille ole mitattu maastossa koordinaatteja nykyaikaisilla tekniikoilla. Rajalinjoja, joiden muodostamien pyykkien RSK-luku on suuri, tulisi hyödyntää varoen. Lisäksi on rajapyykkejä, joille ei ole määritetty RSK-lukua ollenkaan. 

2017 02 HL1

 

2017 02 HL2

Rajapyykit, joiden RSK-luku on suuri, tulee ensin maastosta löytää ja varmistaa sijainti, ennen kuin niitä käytetään rajalinjan paikantamiseen. Tarvittaessa rajapyykille mitataan tarkemmat koordinaatit, joita paikannuksessa käytetään. Maastossa sijaitseva rajapyykki on kuitenkin se, joka määrää rajan paikan, vaikka kartta muuta näyttäisikin. Huomioitavaa on myös se, että virallinen pyykin sijainnin määritys tehdään aina maanmittauslaitoksen toimesta. 

Hyvä idea ennen maastoon menemistä on rajapyykkiaineiston luokittelu paikkatieto-ohjelmistoilla erillisiksi taustakartoiksi. Tällöin voidaan luokitella pyykit, joiden RSK-luku on esimerkiksi alle 0.5 m erilliseksi taustakartaksi ja pyykit, joiden RSK-luku on yli 0.5 m vastaavasti toiseksi taustakartaksi. Näin maastossa on helpompi hallita rajalinjojen luotettavuutta.

Tarkempaa tietoa rajamerkkien sijaintitarkkuuksista voi lukea MML 2012 julkaisusta.

Kirjoittaja: Herkko Laine, Geotrim

Julkaistu kategoriassa Blogit

 

Olet varmasti joskus miettinyt tavallisen älypuhelimen soveltuvuutta satelliittipaikantamiseen ja mahdollisesti maanmittausalan vaatimaan ammattimaiseen mittauskäyttöön. Erilaisia paikannussovelluksia löytyy mieletön määrä sovelluskaupoista ja kukapa ei olisi hyödyntänyt älypuhelinta vaikkapa autonavigointiin tai uusien paikkojen etsimiseen. Älypuhelimen paikannushan toimii varsin hyvin… vai toimiiko? Minkälaisen tuntuman olet saanut tavallisella älypuhelimella suoritettavasta satelliittipaikantamisesta? Toimiiko se kaikkialla ja luotettavasti?

TDC100 FrontTrimble julkisti syksyllä 2016 ensimmäisen maastokäyttöön tarkoitetun Android-älypuhelimensa - TDC100:n. Kyseinen puhelin on varustettu Trimblen GNSS-teknologialla, joten siinä on paremmat GNSS-ominaisuudet kuin tavallisessa älypuhelimessa. Lisäksi siihen on liitettävissä tarvittaessa ulkoinen GNSS-vastaanotin entistä tarkemman paikannusratkaisun saavuttamiseksi. Kyseinen älypuhelin on myös kestävä ja helppokäyttöinen. Pitkäkestoinen akku takaa sen, etteivät työpäivät keskeydy turhan takia. Mihin tätä älypuhelinta voi siis hyödyntää? Mikä siinä on parempaa kuin tavallisessa älypuhelimessa?

Päätimme testata TDC100 (4G) -älypuhelimen (alla olevissa kuvissa testin tulokset turkoosilla värillä) sekä tavallisen korkeamman hintaluokan älypuhelimen (kuvissa keltaisella värillä) paikannuksen toimivuutta mittaamalla sekä viivamaisia että pistemäisiä kohteita. Minkälaisia tarkkuuksia saadaan, kun mitataan viivamaisina kohteina parkkiruutuja (valkoinen alue)? Alla olevasta kuvasta huomataan, että tavallinen älypuhelin ei saanut muodostettua viivamaista ratkaisua vaan pelkästään yhden pistemäisen ratkaisun, kun olisi nopeasti pitänyt kartoittaa yksi ruutu. Entäpä kolmen ruudun tilanteessa? Jonkinlaista viivaa tavallinen älypuhelin sai muodostettua väärään paikkaan, mutta TDC100-laitteen paikannustarkkuus on huomattavasti parempi.

Kuva1

Kuva2

Entäpä reitit, kun kuljetaan tien oikeaa reunaa? Ensimmäisessä kuvassa tavallisen älypuhelimen paikannusratkaisu ei seuraa ollenkaan tien oikeaa reunaa. Sen sijaan TDC100 kartoittaa tietä mallikkaasti. Sama tilanne esiintyy toisessa kuvassa, jossa tavallisen älypuhelimen paikannus ei saa kunnolla seurattua tien oikeaa reunaa.

Kuva3

Kuva4 rajattu

Ja lopuksi vielä pistemäisenä kohteena valopylväs (valkoinen merkki), joka sijaitsee kahden korkean rakennuksen välissä. Alla olevasta kuvasta nähdään selkeästi, että tavallisen älypuhelimen kartoittama valopylvään paikka eroaa lähes 10 metriä halutusta sijainnista. TDC100 onnistuu ratkaisussaan alle parin metrin tarkkuuteen.

Kuva5

Kuten yllä olevista kuvista nähdään, niin tavallisen älypuhelimen paikannukseen ei ole luottaminen, mikäli tavoitellaan esimerkiksi 1-2 metrin paikannustarkkuuksia. Jos haluat mitata aluemaisia, viivamaisia tai pistemäisiä kohteita parin metrin tarkkuudella, niin tällöin kannattaa miettiä TDC100:n hankkimista. Mikäli kartoitat esimerkiksi valaisinpylväitä, liikennemerkkejä tai vaikkapa puita sekä pensaita, niin tällöin TDC100:n paikannusratkaisu tarjoaa luotettavampaa tietoa kuin tavallinen älypuhelin. Lisäksi esimerkiksi vesihuoltosektorille TDC100:n paikannustarkkuutta voidaan hyödyntää muun muassa navigoitaessa kohteille kuten sulkuventtiilien tai kaivojen luokse.

Maastokäytön lisäksi TDC100 toimii myös tavallisena älypuhelimena, jonka avulla voit hoitaa kommunikoinnin esimerkiksi toimistolle. Miksipäs ei siis myös työpuhelimeksi?

Katso lisätietoja verkkokaupastamme ja ota yhteyttä paikkatietotiimiimme!

Julkaistu kategoriassa Blogit