Laserkeilausohjelmistojen kehitystä seuraamassa – Tompan kokemuksia

Kirjoittaja: Tom Steffansson

Koska laserkeilaus laitteineen ja ohjelmistoineen kehittyy koko ajan, tulee joskus muisteltua, mitä oli menetelmän alkuaikoina. Sain ensimmäisen kerran käsiini pistepilven muistaakseni vuonna 2000 –  ­se oli pätkä voimalinjakeilausta. Ei oikein mennyt tajuntaan, että mitä se pistemössö oli. Aikani tutkittua huomasin, että tässähän on ideaa. Data oli muistaakseni peräisin ruotsalaisen Ahab-firman keilaimesta. LAS-formaatti ei ollut vielä syntynyt, mutta Terrasolidin TerraScanin ensimmäiset versiot olivat jo nähneet päivänvalon. Kiinnostuin laserkeilauksesta ja olin onnekkaasti 2000-luvun alusta lähtien mukana touhussa. Heti alkuun olin apuna mittaamassa isossa, 175 km pitkässä, Orivesi-Pieksämäki -ratakeilausprojektissa GPS-runkoa. Tein manuaalista korjausluokittelua ja taiteviiva- ja kalustevektoroinnin koko matkalle. Nyt oli jo Hasselblad-kamera asennettu keilaussysteemiin ja saatiin tuotettua ortokuvat TerraPhotolla. Kuvat olivat kooltaan  3056 x 2032 pikseliä.

Sittemmin tuli vuosien mittaan käsiteltyä Terra-sovelluksilla kymmeniä laserkeilaus- ja ilmakuvaprojekteja Terrasolidin TopTerra -tytäryhtiössä. Oli kaivoksia, kaasuputkilinjoja, kaupunkeja, valtateitä, riisiviljelmiä ja vaikka mitä. Samaan aikaan työskentelin jo Terrasolidille ja näin alaa näköalapaikalta ympäri maailmaa 15 vuotta asiakkaitten kouluttamisen ja teknisen tuen merkeissä. Eräs mieleen painuneista työmatkoista oli Ranskan Guayanaan. Aamulenkillä merenrannalla ihmettelin öljytynnyrin näköisiä tummia möykkyjä rantahietikon yläreunassa. Ei raksuttanut. Menin yhtä möykkyä tutkimaan. Olikin 200-kiloinen jättiläismerikilpikonna munimassa. Niitä näkyikin sitten yhdellä silmäyksellä parikymmentä, kun silmät kalibroituvat tilanteeseen.

Nyt eletään 70-luvun scifi-elokuvien tapahtumavuosia ja tuntuu, että tämä ala on yhtä reaaliaikaista scifiä. En arvannut ensimmäistä kertaa käynnistäessäni TerraScania, että siitä tulisi vuosien mittaan maailmankuulu sovellus. Alalle on luonnollisesti kehkeytynyt paljon kilpailua. On varaa mistä valita. Uusin valintani onkin Spatix. Mikä ihmeen Spatix? Se on CAD-ohjelma aidolla stereotuella, jota kehittää venäläinen Gisware Integro -yhtiö. Spatix on optimoitu Terra-sovellusten alustaksi. Erikoisen tästä tekee se, että Spatixin saa ilmaiseksi hankkiessaan Terrasolidin softapaketin. Se on vielä muodollisesti beta-asteella, mutta toimii jo tuotantotyössä ihan hyvin, kun pysytään yksinkertaisissa CAD-elementeissä, eikä tarvitse erityisesti CAD-aineistojen referenssitoimintoja. MicroStationin käyttäjien on helppo siirtyä ilman erityistä treeniä Spatix-ympäristöön. Terra-sovelluksethan ovat tähän saakka toimineet vain MicroStation ympäristössä. Kaikki ei ole vielä valmista, mutta neljä Terra-sovellusta toimii jo, ja ne ovat:

TerraScan

TerraScan on ensimmäinen kaupallinen tuotteistettu sovellus pistepilven käsittelyyn. Samoin ensimmäisenä tuki mobiilikeilausdatoille. Ensimmäisenä tuli markkinoille Optechin Lynx -systeemi 15 vuotta sitten, jota varten Terrasolid lisäsi tarvittavia ominaisuuksia sovelluksiin.

Alun tiedostokohtaisen käsittelyn jälkeen tuli mahdollisuus käsitellä aineistoja projektitasolla ilman kokorajoitusta. Ensin oli manuaalityökaluja, sitten automaattisia luokittelurutiineja. Nyt sovellus sisältää kuutisen sataa eri toimintoa. Suurikokoisten datojen prosessointia voidaan keskitetysti hajauttaa nopeassa verkossa oleville ’orjakoneille’ TerraSlaven avulla. Nämä prosessointikoneet eivät tarvitse muuta kuin TerraSlave-asennuksen.

TerraModeler

TerraModeler oli käytössä jo 90-luvun alussa. Se tuki osaltaan mukavasti uutta TerraScania. Hajapisteet ja taiteviivat on saatava ruotuun ja korkeuskäyrätkin piirrettävä. Ajan myötä vaatimukset kasvoivat ja piti saada projektitason korkeuskäyrä- ja gridi-mallien tuotantotoiminnot ja paljon muuta. TerraModelerilla voi muuten tehdä näppärästi mm. maanrakentamisen suunnittelua.

TerraPhoto

Kun keilataan, voi myös ilmakuvata ja keilanjärjestelmiin alettiinkin jo pian sovittaa ilmakuvauskameroita. TerraPhoto ilmestyi pian TerraScanin perään. Keilauksen kannalta paras tulos saavutetaan, jos samaan aikaan ilmakuvataan. Samanaikaisesta kuvauksesta on paljon hyötyä laseraineiston viimeistelyssä ja päinvastoin. Pistepilvestä ei välttämättä ymmärrä jotain yksityiskohtaa. Kuvalta se selviää, jos ei olla aivan kuusikossa. Sitten alkoi orastava kaupunkimalli-buumi. Vektoroidut rakennukset vaativat kuorrutuksen. Tuli viistokuvaukseen monikamerajärjestelmiä. TerraPhotoon tuli seinien teksturointiominaisuus aikoja sitten. Nyt sekin on uudella tasolla. Kaupunkimalleja voidaan säilöä ilmaiseen tietokantaan ja ylläpitää aineistoa.

Tietenkin on myös tullut kauan sitten tuki mobiilikeilauksen monikamerajärjestelmien kuvien käsittelyyn.

TerraMatch

Jokaisessa lentosessiossa on havaittavissa systemaattinen HRP-virhe. Johtuu IMU/GNSS:n ja skannerin välisestä kolmen akselin kulmaerosta. TerraScan ei osannut tätä ongelmaa ratkaista. Tarvittiin TerraMatch. Siitä kehittyi monipuolinen laseraineiston sisäisen kalibroinnin korjaaja. Sillä myös sovitetaan mobiilikeilausdata kontrollimittauksiin mahdollisimman oikeaoppisesti.

On hienoa, että suomalainen ohjelmistoyritys on ollut ladunavaajana pistepilvien käsittelyssä. Suomalaisille käyttäjille on kotimaisuudesta etua. Tekninen tuki keskustelee suomen kielellä. Apu on lähellä.

Tämä blogi on alustuksena vuoden alusta alkaneelle Terrasolid-kampanjalle. Tarjoamme asiakkaillemme suomalaista vaihtoehtoa pistepilvien käsittelyyn. Osallistu Geotrimin webinaareihin ja seuraa Geotrimin kotisivuja. Tarkoituksenamme on mahdollistaa matalan kynnyksen tutustuminen sovelluksiin ja tarjota riittävästi ilmaista testausaikaa.