Konerinki Oy on vuonna 2005 perustettu infra-alan monitoimiyritys, jonka toimintaperiaatteena on markkinoida, myydä ja tuottaa palveluitaan käyttämällä ja yhdistämällä pääasiassa verkottuneiden omistajiensa palveluita. Tarjotakseen parasta mahdollista palvelua konepalveluissa apumiehineen Konerinki Oy aloitti tekemään koulutusyhteistyötä eri tuotevalmistajien kanssa. Maaliskuun lopussa tehtiin ensimmäinen pilottikoulutus Geotrim Oy:n kanssa Vantaalla.
Geotrim tukee tulevia tieteen ja teknologian tekijöitä. Halusimme tarjota koululaisille oivalluksen iloa, ja siksi järjestämme kahdelle peruskoulun yläasteen luokalle pääsyn innostavalle opintokäynnille Heurekaan tänäkin vuonna!
Uudet teknologiat digitalisoivat maa- ja rakennusalan mittaus- ja paikannustietoja nopeasti. Mittaus- ja paikannuslaitteita maahantuova Geotrim tarjoaa asiakkailleen ketteriä tapoja kokeilla ja tutustua uusiin teknologioihin ja auttaa integroimaan ne jouhevasti osaksi organisaatioiden omia prosesseja.
Geotrim on mittausalan johtavan laitevalmistajan Trimblen laitteiden ja ohjelmistojen valtuutettu maahantuoja ja myyjä. Valikoimiin kuuluvat maanmittauksen, kartoituksen ja rakentamisen järjestelmät GNSS-vastaanottimista takymetreihin sekä 3D-pistepilveä tuottavat laitteet, kuten laserkeilaimet, droonit ja mobiilikartoitusjärjestelmät.
”Tietomallintamisen lisääntynyt tarve rakennusalalla on saanut aikaan kasvavan kiinnostuksen näihin järjestelmiin”, kertoo Geotrimin toimitusjohtaja Timo Sääski. Geotrim tunnetaan alan edelläkävijänä ja kehittäjänä, joka on ensimmäisenä tuonut Suomeen mm. mobiilikartoitusjärjestelmän ja mittauslennokin.
”Moni pohtii, oppiiko järjestelmiä käyttämään ja integroituvatko ne omiin prosesseihin. Tässä auttavat Geotrimin Starttipaketit, jotka ovat riskitön tapa tutustua uusiin teknologioihin.”, kertoo Sääski. Starttipaketit sisältävät laitevuokran, koulutuksen, ohjelmiston ja tarvittaessa myös pistepilven tuottamisen. Kokeilun aikana Geotrim on asiakkaan tukena ja varmistaa, että uudesta teknologiasta saadaan täysi hyöty.
”Alalla kannattaisi rohkeasti kokeilla uutta teknologiaa ja uusia mittaustapoja. Kokeilu näyttää, mitkä niistä ovat kunkin yrityksen osalta toimivimmat”, Sääski kannustaa.
Tuotettu tieto saadaan nykyään integroitua asiakkaiden prosesseihin ja sitä voi hyödyntää monipuolisesti. Mittaustieto siirtyy maastosta suoraan toimistoon, suuret pistepilviaineistot ovat entistä kevyempiä käsitellä, ja tieto on helposti ja tehokkaasti jaettavissa ja hallinnoitavissa pilvipalveluiden kautta kaikille osapuolille.
”Uudet digitaaliset prosessit ovat mittausalalla parhaimmillaan erittäin kustannustehokkaita ja tuottavia”, Sääski sanoo
3D-virtuaalimalleja on jo nähty kiinteistövälityksessä, mutta järjestelmä sopii oivallisesti myös kaikkien rakentamisvaiheiden tiedonkeruuseen ja nopeaan dokumentointiin.
Matterportin 3D-kamera tuottaa visuaalista tietoa nopeasti rakennusten sisätiloista, esimerkiksi saneerauskohde saadaan mukaan etäkokoukseen eikä erillistä työmaakäyntiä välttämättä tarvita päätöksenteon tueksi. Aikaa ja rahaa säästyy. Helppokäyttöiseen järjestelmään sisältyy kamera ja pilvipalvelu.
Geotrim Oy ja Dataväxt Ab yhdessä Lantmännen Agro Oy:n kanssa ovat tehneet marraskuun lopussa liiketoimintajärjestelyitä, joissa Geotrim Oy luopuu Trimble Agri-tuotteiden jälleenmyynnistä Suomessa. Edustus siirtyy Dataväxt Ab:lle, jonka suurin omistaja on Lantmännen Ab.
Liiketoimintakaupan yhteydessä Geotrimin Agri-tuoteryhmän vastaava Tage Stam siirtyy samoihin tehtäviin Dataväxt AB:lle.
”Tällä järjestelyllä varmistetaan se, että maatalouden asiakkaat Suomessa saavat entistä laajempaa ja monipuolisempaa palvelua myös jatkossa”, toteaa Geotrim Oy:n toimitusjohtaja Timo Sääski. Geotrim Oy tarjoaa edelleen monipuoliset Trimnet-satelliittimittauskorjauspalvelut sekä Trimblen mittalaitepalvelut kuten esimerkiksi Spectra Precisionin taso- ja putkilaserit. Teemme jatkossa tiivistä yhteistyötä Dataväxt AB:n kanssa ja tarjoamme siirtymävaiheessa edelleen mm. asennus- ja huoltopalvelua.
”Olemme erittäin iloisia Geotrim Oy:n kanssa solmitusta sopimuksesta, jonka myötä Geotrim Oy voi panostaa ydinliiketoimintaansa, ja Dataväxt voi panostaa maatalousliiketoimintaan ja kehittää sitä Ruotsista ja Norjasta saadun kokemuksen avulla”, kertoo Dataväxt AB:n toimitusjohtaja Fredrik Djupmarker.
Myös Tage Stam näkee, että tästä uudesta järjestelystä hyötyvät kaikki ja ennen kaikkea asiakkaat. Liiketoimintakaupan myötä asiakkaille voidaan tarjota varsinaisten täsmäviljelylaitteiden lisäksi lisäarvoa Dataväxt Ab:n ohjelmistoratkaisuilla ja konsultointipalveluilla. Myös Lantmännenin valtakunnallinen myynti- ja huoltoverkosto pystyy tulevaisuudessa palvelemaan asiakkaita entistä paikallisemmin.
Lisätietoja kauppaan liittyvistä asioista:
Geotrim Oy, Timo Sääski (040 502 6666)
Dataväxt AB, Tage Stam (0406587035)
8.10.2018 Pauli Koivusaari ja Pasi Henriksson Ammattiopisto Tavastialta vastaanottivat uudet Trimble-mittauskalustot Geotrimin tiloissa.
Leasing-sopimuksen uudistaminen mahdollisti Tavastialle 4 kpl Trimble S7-takymetrejä, Trimble SX10-keilantakymetrin ja 5 kpl TSC7-maastotietokoneita. Lisäksi hankintaan tuli mukaan Matterport 3D-kamera, joka tulee opintolinjat ylittävään käyttöön, 3D-kameraa voi hyödyntää mm. kiinteistö- ja talonrakennuspuolella.
”Nyt tehty maanmittauslaitehankinta lisää Tavastian valmiuksia tarjota uusin teknologia opiskelijoille” kertoo Pasi Henriksson Tavastialta. ”Koulun on oltava työelämän edellä, ei sen jäljessä.” Aikuisopetuksessa koulun tehtävä on työntekijöiden tietotaitojen päivittäminen työelämän tarpeisiin.
Maanmittausalalla kartoittajan toimenkuva on ollut viime vuosina suuressa muutoksessa. ”Muun muassa kuvien käyttö mittauksen apuna ja lisääntynyt pistepilvien käyttö on johtanut siihen, että kartoittajan on hallittava mittausprosessit monipuolisesti”, kertoo Pauli Koivusaari. ”Nykyään edellytetään laaja-alaisempaa osaamista kuin aiemmin ja kartoittajan työskentely on usein hyvin itsenäistä. Perinteisen maanmittaamisen lisäksi paikkatiedon käyttö on laajentunut monelle alueelle, joten myös paikkatietoaineistojen hyödyntäminen on osattava.” Nykypäivänä kartoittajan on osattava tuottaa myös pistepilviä. Nyt tehdyistä hankinnoista, esim. SX10 korvaa kartoittajien työskentelyssä massiivikeilaimien käyttöä. ”Se tuottaa pistepilvet ja samalla sitä voi käyttää takymetrinä, mikä nopeuttaa mittaamista ja helpottaa mittaajaa. ”, vahvistaa Pauli Koivusaari Tavastialta.
Aikuisopetuksessa koulutettavien tausta voi olla moninainen. Opiskelijoita tulee koko Suomen alueelta, työkokemus voi olla noviisista konkareihin ja työtaustat niin julkiselta kuin yksityiseltäkin puolelta. Maanmittauksen perusasiat esim. laskenta käydään edelleen koulutuksessa läpi, koska ammattilaisten on tiedettävä mitä on teknologian takana. Hankituilla uusilla mittalaitteilla on tärkeä merkitys opetuksessa ja käytännön töiden harjoittelussa.
Tavastian maanmittausalalla kartoittajan tutkinnon opiskelijamäärä vaihtelee 60:stä sataan ja opinnot kestävät keskimäärin 2-2 ½ vuotta riippuen opiskelijan lähtötasosta. Koulutukset räätälöidään opiskelijan tarpeen mukaan ja koska koulutuksen voi aloittaa hyvin joustavasti, omien tietotaitojen kehittäminen on helpompaa kuin koskaan ennen.
Lisätietoa Tavastian koulutuksista:
https://www.kktavastia.fi/ammattiopisto-tavastia/perustutkinnot/kartoittaja/
https://www.kktavastia.fi/ammattiopisto-tavastia/ammattitutkinnot/maanmittausalan-ammattitutkinto/
Ympäristöämme voidaan mallintaa kolmiulotteisesti useilla eri menetelmillä esimerkiksi laserkeilaimilla ja syvyyskameroilla. Nämä laitteet tuottavat pistepilviä, jotka muodostuvat useista pistemäisistä havainnoista, eli pisteistä, kolmiulotteisessa avaruudessa. Näitä pisteitä voi olla miljoonia, jolloin ne muodostavat yhdessä 3D-muotoja. Vaikka lopputuloksien pistepilvet soveltuvat moniin tarkoituksiin, vaikuttaa sen tuottamiseen käytetty laite sen käyttötarkoitukseen. Tarkastellaan seuraavaksi yhden laserkeilaimen ja yhden syvyyskameran toimintaa. Laserkeilaimena on GeoSLAM ZEB-REVO RT ja syvyyskamerana Matterport Pro2 3D-kamera.
Laserkeilaimet kuten ZEB-REVO RT tuottavat pistepilviä laservalon avulla. Ne lähettävät laservaloa tietyllä aallonpituudella, joka kohteeseen osuessaan heijastuu takaisin. Tästä yksinkertaistettu piirros kuvassa 1. Laserkeilain havaitsee takaisin heijastuneen laservalon ja muodostaa 3D-etäisyyshavainnon eli pisteen. Tämän pisteen sijainnin laserkeilain voi laskea esimerkiksi laservalon etenemiseen kuluneen ajan ja sen lähtösuunnan pohjalta. Näistä heijastumista muodostuvista pisteistä muodostuu lopulta pistepilvi.
Kuva 1. ZEB-REVO RT lähettää ja vastaanottaa laservaloa, jota kuvassa punaiset kaksipäiset nuolet esittävät. Samalla itse laite pyörii vihreän nuolen mukaiseen suuntaan.
Kattavimman laserkeilauspistepilven saa, kun kerää havaintoja kohteesta useista suunnista. Tällöin ei yksikään nurkka jää mallintamatta. Tämä on tehty tehokkaaksi ZEB-REVO RT laserkeilaimessa, koska sen kanssa voi kävellä ympäri kohdetta mittauksen aikana. Tästä syystä sillä aineiston kerääminen on huomattavasti nopeampaa kuin muilla 3D-mallinnusmenetelmillä. Laserkeilattuun pistepilveä voidaan vapaasti muokata jälkilaskennassa esimerkiksi värjäämällä aineisto osittaisesti havainnointihetken kuvilla tai vain harmaasävyillä.
Miten Matterport Pro 2 3D-kamera eroaa tästä? Matterport lähettää myös valoa tarkemmin sanottuna infrapuna-aallonpituudella, joka muodostaa kohteen pinnalle tunnetun muotoisen kuvion. Tätä ei paljaalla silmällä erota, mutta laitteen kamera ja tarkoitukseen suunniteltu sensori havaitsevat sen. Kohteeseen osuessaan valokuvio mukautuu kohteen pinnan mukaisesti, joten laite kykenee kuvion havaintojen pohjalta muodostamaan pistehavintoja. Nämä pistehavainnot muodostavat lopulta pistepilven. Kuvassa 2 on yksinkertaistettu piirros kohteeseen heijastetusta kuviosta.
Kuva 2. Punaiset katkoviivat kuvastavat lähetettyä valokuviota, jota Matterport Pro 2 3D-kamera havainnoi sensorilla ja kameralla (oranssit katkoviivat).
Matterport Pro 2 3D-kameralla saa kattavan pistepilven helposti siirtämällä laitetta aina muutaman metrin päähän edellisestä kuvauspaikasta. Tämä on helppoa, koska laitetta ohjataan tabletilta ja samalla voidaan tarkastella aineiston kattavuutta. Laite tuottaa myös tehokkaasti värillisen mallin kohteesta Matterportin pilvipalveluun, josta mallin voi ladata muutamassa formaatissa pientä kustannusta vastaan omalle koneelle.
Fyysisen toimintaperiaatteen lisäksi tärkein ero näiden laitteiden välillä on niiden soveltuvuus eri käyttötarkoituksiin. ZEB-REVO RT:llä voidaan kerätä minuuteissa kattavaa aineistoa sekä sisätiloista, maan alta että ulkoa. Matterport ei tästä jää kauas, koska sillä voidaan kerätä aineistoa sekä sisätiloissa että maan alla. Ulkona aineiston kerääminen Matterportilla on hankalaa, koska lähetetty valokuvio on auringon valon kanssa samalla aallonpituudella. Ulkona mittaaminen on kuitenkin mahdollista auringonlaskun jälkeen. Mittauksen nopeuteen vaikuttaa myös laitteen mittausetäisyys, koska lyhyellä mittausetäisyydellä (alle 10 m) täytyy kerätä aineistoa useammasta paikasta, jotta saadaan tarpeeksi havaintoja. Käyttötarkoituksen mukaan on myös tärkeää valita laite, jonka mittausmenetelmällä saavutetaan toivottu lopputuloksen tarkkuus. Seuraavassa taulukossa 1 ovat molempien laitteiden tarkkuudet, aallonpituudet ja mittausetäisyydet, jotka määrittävät edellä mainituilla tavoilla laitteiden soveltuvuutta eri käyttötarkoituksiin.
Taulukko 1. Laitteiden ominaisuudet.
Tarkastellaan menetelmien eroja samasta kohteesta kerätyn aineiston avulla. Kävimme keräämässä aineistoa Temppeliaukion kirkosta molemmilla laitteilla. Taulukossa 2 näkyy, kuinka nämä menetelmät eroavat toisistaan käytössä. ZEB-REVO RT on huomattavasti nopeampi menetelmä aineiston keruussa, koska laitteen kanssa voi kävellä samalla kun se laserkeilaa. Pistepilven koko on myös isompi ZEB-REVO RT:llä, mutta pistepilven koko vaihtelee aina kohteen mukaan. Lisäksi Matterportin automaattinen pilvilaskenta poistaa Matterportin pistepilvestä kohinan, mutta laserkeilaimen pistepilvessä kohinaa ei ole poistettu.
Valmiin pistepilven saaminen eroaa laitteiden välillä, koska Matterport toteuttaa pistepilven automaattisesti ja laserkeilain vaatii käyttäjän apua. Matterportin kohdalla käyttäjä lataa aineiston tabletilta Matterportin pilvipalveluun ja palvelu aloittaa automaattisen prosessoinnin. Kun prosessointi on valmis, lähettää palvelu siitä tiedon sähköpostilla käyttäjälle. Viimeisenä vaiheena käyttäjän tulee kirjautua pilvipalveluun ja ladata MatterPak-tiedosto, joka sisältää pistepilven värillisenä xyz-formaatissa.
ZEB-REVO RT:n valmiin pistepilven saaminen eroaa Matterportin automatisoidusta pistepilven prosessoinnista. Prosessointi alkaa, kun käyttäjä lataa laserkeilaimesta kerätyn aineiston tietokoneelle. Tämä ladattu aineisto avataan GeoSLAM Hub -ohjelmistossa, jossa käyttäjä voi halutessaan vaikuttaa pistepilven prosessointiasetuksiin. Tämä ei kuitenkaan ole pakollista, koska ohjelmiston olettamat asetukset toimivat hyvin erilaisilla aineistoilla. Kun asetukset on valittu, aloittaa ohjelmisto pistepilven automaattisen prosessoinnin. Valmiin prosessoinnin jälkeen, käyttäjä voi tarkastella pistepilveä ohjelmistossa ja tallentaa sen valitsemassaan formaatissa. Lopullisen pistepilven tuottaminen riippuu aina kohteesta, mutta normaalisti prosessoinnissa kuluu yhtä kauan kuin aineiston keruussa. Tällä kertaa kuitenkin teimme muutamia siistimisiä pistepilvelle kuten ikkunoiden heijastumien ja aloituksesta syntyvien mittaaja havaintojen poiston.
Taulukko 2 Menetelmien erot mittaustilanteessa.
Kuvaparissa 3 on kuvat molempien menetelmien pistepilvistä. Kuten näistä pistepilvistä havaitaan, eivät menetelmät eroa paljoakaan lopputulokseltaan. Suurin ero on se, että ZEB-REVO RT:n pistepilvi ei ole väritetty mittaushetken väreillä vaan laitteen luomilla harmaasävyillä.
Kuva 3. Temppeliaukion kirkon alttari pistepilvinä sekä Matterport Pro 2 3D-kameralla että ZEB-REVO RT laserkeilaimella.
Eroavista menetelmistään huolimatta molemmille laitteille löytyy käyttötilanteensa. Matterport on tehty käyttäjäystävälliseksi helpon käyttöliittymän ja automaattisen värjätyn pistepilven prosessoinnin avulla. Se on parhaimmillaan sisätilojen visualisoinnissa ja dokumentoinnissa. Vastaavasti ZEB-REVO RT:stä on luotu käyttäjäystävällinen yksinkertaisen käyttöliittymän ja nopeutensa avulla. Laite on tehokkaimmillaan monikerroksisissa sisätilamallinnuksissa, metsissä sekä tunneleissa. On siis hyvä pitää mielessä millainen kohde on kyseessä ja millä menetelmällä siitä saa parhaan mahdollisen tuloksen.
Aino Keitaanniemi, DI
Käsikeilain
Tervetuloa lukemaan blogimme uutta sarjaa. Tässä sarjassa perehdytään siihen, mitä kaikkea GeoSLAMin ZEB-REVO -tuoteperheellä voidaan mallintaa. Sarjan aikana tuodaan esille erilaisia huomioita, joita ZEB-REVOlla mallintaessa voi kohdata. Vaikka sillä laserkeilaaminen onkin helppoa ja nopeaa, voi mittauksen aikana sattua ja tapahtua myös mittaajasta riippumattomia asioita.
Tässä ensimmäisessä osassa käydään läpi tavallisimpia ZEB-REVO -mittauksiin liittyviä huomioita, jotka saattavat jäädä vähemmälle huomiolle mittaustilanteessa. Tällaisia huomioita ovat esimerkiksi mistä mittaus aloitetaan ja millä tavalla kohde tulisi kiertää mittauksen aikana. Näitä vinkkejä jaamme käytännön esimerkkikohteiden avulla. Ensimmäisenä mallinnuskohteenamme oli Tikkurilan kirjaston Tarina-kirjastoauto, koska ZEB-REVO soveltuu hyvin myös pienehköjen kohteiden mittaamiseen.
Kuva 1) Tarina-kirjastoauto ulkoa ja sisältä.
Kuva 2) ZEB-REVOn reaaliaikainen versio mittaustilanteessa, jolloin näytöltä näkee jo mitatut kohteet.
Itse mittauksessa huomioitavia asioita löytyy muutamia. Ensimmäisenä kannattaa pohtia tarkkaan mistä mittaamisen aloittaa ja lopettaa. Saatat kysyä, miksi tämä on niin tärkeää? Oikean aloitus- ja lopetuspaikan valinnalla säästyt monelta turhalta vaiheelta, joita väärän tai huonon paikan valinta tuottaa. Aloitus- ja lopetuspaikan tulee olla tasainen, jotta sillä voi suorittaa mittauksen alustuksen. Tällaisena kohtana toimii esimerkiksi maanpinta, penkki, pöytä tai mikä tahansa taso. Ongelmana on kuitenkin aloituksesta syntyvä kohina, kun mittaaja joutuu kumartumaan keilaimen päälle kytkeäkseen sen päälle ja samoin sammuttaessaan keilainta.
Paras aloitus- ja lopetuspaikka on kohteen läheisyydessä, mutta ei liian lähellä mielenkiinnon kohdetta. Tämän huomioiden aloitimme ja lopetimme mittaukset noin 5 m päästä kirjastoauton viereiseltä lastauslaiturilta. Tällöin saimme hyvän tasaisen alustan mittauksen alustukselle ja aloituksesta syntyvä kohina saadaan helposti siivottua lopullisesta pistepilvestä. Esimerkiksi jos olisimme aloittaneet mittauksen kirjastoauton sisältä olisi aloituksen kohina ollut huomattavasti monimutkaisempaa poistaa lopullisesta pistepilvestä. Kannattaa kuitenkin huomioida, että aloituspiste ei ole keskellä avointa aluetta. Tällöin laitteen paikannus ei saa tarpeeksi havaintoja sijaintinsa määrittämiseksi ja lopputuloksena saatu pistepilvi saattaa olla vääristynyt. Avointa aluetta voi myös muokata laittamalla alueelle joitakin kohteita, jolloin laitteella on enemmän kohteita paikannuksen laskemisessa. Tämä on kuitenkin hieman työläämpää, joten harkitse tarkkaan aloitus- ja lopetuspaikan valintasi.
Toisena tärkeänä huomioitavana on mittaustapa, koska se vaikuttaa lopulliseen pistepilveen. Tästä syystä suosittelemme useammalla kierroksella kohteen mittaamista. Tällöin laserkeilain havaitsee saman kohteen useampaan kertaan ja sen suorittama pisteiden paikannus paranee. Lisäksi useammalla kierroksella kyetään paikkaamaan mahdollisia aukkoja, joita saattaa syntyä tarkimmallekin mittaajalle. Tässä tapauksessa mittasimme kirjastoauton kuvan 2 mukaisella mittausreitillä. Reitti kulki ensin lastauslaiturilta auton keulan kautta sen sisälle, jossa käveltiin kaksi kahdeksikkoa eli ensin auton peräpäähän ja sen jälkeen auton etuosaan. Sisällä tehtyjen kahdeksikkojen jälkeen palattiin takaisin ulos ja jatkettiin matkaa kohti auton peräpäätä. Tämän jälkeen kierrettiin koko auto vielä kerran ympäri hieman alkuperäisestä reitistä eroavalla reitillä ja palattiin takaisin aloituspisteelle.
Kuva 3) Poikkileikkaus mitatusta pistepilvestä. Mittausreitti on merkitty punaisella.
Mittausaineistosta voi saada vielä kattavamman useiden kierrosten lisäksi, mittaamalla usealta eri etäisyydeltä. Tällöin laserkeilain saa havaintoja myös kohdista, joita se ei havaitse ensimmäiseltä etäisyydeltä. Esimerkiksi korkeiden rakennusten kohdalla, useammalla mittausetäisyydellä saadaan havaintoja sekä rakennuksen alaosasta että yläosasta. Tällöin alaosasta saadaan tarkempia tuloksia, kun mitataan rakennuksen lähellä esimerkiksi noin 5 m etäisyydeltä ja yläosa saadaan katettua hieman kauempaa mitatulla kierroksella.
Kun mittaukset on tehty, voidaan aineistot ladata omalle koneelle ja rekisteröidä GeoSLAM Hub -ohjelmistossa. Rekisteröinti on helppoa, kun käyttäjänä tarvitsee vain valita lopullisen pistepilven asetukset kuten pistetiheys, pistepilven värjäys ja formaatti. Rekisteröinnin lopputuloksena saimme Tarina-kirjastoautosta kattavan harmaasävyisen pistepilven. Tästä pistepilvestä siivosimme pois aloitus- ja lopetuspaikan kohinat ja rajasimme lopullisen pistepilven kattamaan vain kirjastoauton. Tämä ei kuitenkaan ole lopullinen tuote, koska pistepilven voi jatkojalostaa esimerkiksi 3D-malliksi. Mihin tarkoitukseen sinä käyttäisit tätä pistepilveä?
Kuva 4) Lopullinen Tarina-kirjastoauton pistepilvi ulkoa ja sisältä päin.
Linkki pistepilveen PointScene palvelussa: https://geotrim.pointscene.com/scene/2064ac19/?op=fly_to&cam_pos=13.367,-2.240,0.102&look_at=2.330,-5.230,1.455
Kirjoittaja: DI Aino Keitaanniemi
Aino Keitaanniemi, DI
Viime joulukuussa julkaistiin diplomityö, jossa selvitettiin Geotrimillä myynnissä olevan käsiskannerin ZEB-REVO:n soveltuvuutta rakennuksen geometrian mittaamisessa. Tarkemmin diplomityön tutkimuksessa selviteltiin samanaikaisesti paikantavan ja kartoittavan (SLAM) käsiskannerin soveltuvuutta rakennuksen geometrian mallintamiseen ja tällaisten mallien luomisen nopeuttamiseen. Tutkimuksessa keskityttiin SLAM-menetelmän käsiskannereihin, joista ZEB-REVO oli tutkimuksen kokeellisessa osassa käytetty mittalaite. Lisäksi tutkimuksen kirjallisuustutkimuksessa esiteltiin ZEB-REVO:n toimintaperiaatteita ja muita markkinoilla olevia SLAM-menetelmän käsiskannereita. Kokeellisissa tutkimuksissa selvitettiin useilla erillisillä analyyseillä ja mittauskohteilla ZEB-REVO:n soveltuvuutta BIM-mallinnukseen. Tutkimus ei kuitenkaan sisältänyt BIM-mallin mallinnusvaihetta.
Mutta ennen kuin mennään syvemmälle tutkimuksen tuloksiin, avataan hieman SLAM-menetelmää. SLAM-menetelmässä laite paikantaa itsensä ilman erillistä paikannussensoria kuten GNSS-paikanninta. Tällöin laite kerää havaintoja ympäristöstään erilaisilla sensoreilla ja muodostaa näistä havainnoista kartan. Tämän kartan ja maamerkkien avulla laite paikantaa itsensä ympäristöönsä nähden. ZEB-REVO:n tapauksessa laite sisältää laserkeilaimen ja inertiaaliyksikön, joiden avulla laite havaitsee oman sijaintinsa ympäristössään. Varsinaisen paikannuksen ZEB-REVO tekee jälkilaskennassa, mutta ZEB-REVO:n uudemmassa versiossa ZEB-REVO RT:ssä paikannus toteutetaan reaaliaikaisesti. Tämän SLAM-menetelmän paikannuksen vuoksi ZEB-REVO soveltuu myös GNSS-paikantimien ulottumattomien kohteiden mittaamiseen.
Kokeellisissa tutkimuksissa selvisi ZEB-REVO:n soveltuvan hyvin rakennuksen geometrian mallintamiseen vain optimaalisten kohteiden kohdalla. Tällaisia optimaalisia kohteita ovat kaikki kohteet, jotka eivät ole liian itseään toistavia käytäviä, suuria halleja tai kasvillisuuden peittämiä kohteita. Tulosten pohjalta ZEB-REVO tarjoaa kuitenkin hyvän BIM-mallinnustarkkuuden vaatimaansa ajankäyttöön nähden, koska mittausaika oli vähintään 10 kertaa nopeampi kuin maalaserkeilaimilla mitatessa. Lisäksi tuloksissa verrattiin tarkkuutta amerikkalaisen GSA:n (General Services Administration) ohjeellisiin mallinnusraja-arvoihin, joiden pohjalta havaittiin kohteen vaikuttavan mallinnuksen lopputulokseen. Tällöin optimaalinen kohde tuottaa koko rakennuksesta hyvän BIM-mallin, mutta sisätiloista tarkkuus jää raja-arvojen ulkopuolelle. Kuitenkin epäoptimaalisesta kohteesta, joita ovat SLAM-algoritmille sopimattomat tilat, BIM-mallin tuottaminen on mahdollista selvästi heikommalla tarkkuudella.
Lisäksi tuloksista havaittiin ZEB-REVO:n mallinnuksen ominaisuuksien ja mittausasetusten vaikuttavan lopputulokseen. Tällaisia ominaisuuksia ovat muun muassa ZEB-REVO:n suhteellisen vähäinen kohina, SLAM-algoritmin hyvä paikannustarkkuus eri tilojen kohteiden välillä ja yli 2cm korkeiden yksityiskohtien havaitseminen. Näitä havaintoja hieman tarkentaen voidaan sanoa ZEB-REVO:n kohinan olevan vähäistä, koska se koostuu muutamista selkeistä hajapisteistä. Se on kuitenkin hieman kohinaisempi kuin maalaserkeilain, mutta jos pieni jälkikäsittely ei häiritse niin ajallisesti ZEB-REVO:lla saat kattavan pistepilven huomattavasti nopeammin kuin maalaserkeilaimilla. Lisäksi ZEB-REVO:n paikannustarkkuuteen ei vaikuta siirrytkö mittauksen aikana tilasta toiseen, koska tutkimuksen koetilanteessa siirryttiin sisälle ja ulos mittauksen aikana ja tarkkuus säilyi samana koko mittauksen ajan. Viimeisenä ominaisuutena ZEB-REVO:lla on sen kyky havaita yli 2cm korkeita kohteita. Tällöin kohteen eron ollessa suurempi kuin 2cm sen ympäristöstä, se voidaan havaita myös ZEB-REVO:n pistepilvestä ilman pisteiden väritietoja.
Tutkimuksen tulokset tukevat laitevalmistajan ohjeiden mukaista mittausetäisyyttä ja rauhallista etenemistä. Nämä mittausasetukset ovat parhaimmillaan, kun mittausetäisyys ja etenemisnopeus ovat alle 10m ja hidaskävely. Tällöin hidas etenemisnopeus mahdollistaa laserkeilaimen tiheän havainnoinnin, jolloin pistepilveen ei jää aukkoja. Vastaavasti alle 10m mittausetäisyys mahdollistaa ZEB-REVO:n tarkkuuden pysymisen mahdollisimman tarkkana eli senttimetrien luokassa. Lisäksi tutkimuksessa havaittiin oviaukkojen mittaamisessa kävelytavan olevan vapaasti valittavissa, mutta tarkimman mahdollisen paikannuksen saamiseksi on suositeltavaa mitata oviaukot sivuttain kävellen.
Kaikkien näiden tulosten pohjalta havaittiin SLAM-käsiskannerin soveltuvan hyvin rakennuksen geometrian mallintamiseen. Suurimpina etuina ZEB-REVO:lla on sen mittausnopeus ja helppokäyttöisyys. Mittausnopeudeltaan ZEB-REVO voittaa minkä tahansa maalaserkeilaimen, koska sillä mitatessa mittausaika on vain murto-osa maalaserkeilaimeen verratessa. Helppokäyttöisyyden osalta ZEB-REVO on onnistunut, koska mitatessa käyttö vaatii vain yhden näppäimen painamisen. Lisäksi helppokäyttöisyys jatkuu vielä jälkilaskennassa, kun käyttäjän tarvitsee vain valita haluamansa lopputuloksen asetukset ja loput jälkilaskennasta onnistuu automaattisesti. Näistä syistä SLAM-käsiskannerit ovat hyvä vaihtoehto koko rakennusten geometrian mittaamiseen.
Lisää aiheesta pääsee lukemaan itse diplomityöstä: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201712188002
DI Aino Keitaanniemi
Analyyseissä Kekkosen työhuoneen seinän kohteita vertailtiin visuaalisesti maalaserkeilauspistepilven ja ZEB-REVO pistepilven välillä. Ylemmässä kuvassa on ZEB-REVO:n pistepilvi ja alemmassa kuvassa on maalaserkeilauksen pistepilvi. Lisäksi kuviin on merkitty valkoisilla nuolilla kohteita, joita eri pistepilvistä voidaan havaita kuten maalaserkeilauspistepilvessä valokatkaisijat ja sohvan selkänojan muodot sekä ZEB-REVO:n pistepilvessä taulu ja kaappi.
Koko ZEB-REVO -aineistoa verrattiin myös maalaserkeilauspistepilveen. Näitä tuloksia edustavat sisätiloissa ylärivin kuvat ja ulkoa alarivin kuvat. Lisäksi kuviin on merkitty suurimmat erot pistepilvien välillä siten, että valkoisella soikiolla on merkitty peilipintojen tai kasvillisuuden aiheuttamat erot ja punaisilla soikioilla on merkitty kohdat, joista ei ollut maalaserkeilausaineistoa tai kohde oli liikkunut mittausten välissä.
Kirjoittaja: Aino Keitaanniemi, DI
