Mobiilikartoitus — mitä se tarkoittaa ja milloin se on tehokkain tapa kerätä tietoa?

Posted on by Geotrim

Mobiilikartoitus on viime vuosina vakiinnuttanut paikkansa yhtenä tehokkaimmista tavoista kerätä paikkatietoa laajoilta alueilta. Kun perinteinen maastomittaus edellyttää jalkatyötä ja useita käyntejä kohteessa, mobiilikartoitusjärjestelmä kerää saman aineiston yhdellä ajolla, pistepilvineen ja 360°-kuvineen. Menetelmä ei sovi kaikkialle, mutta oikeissa olosuhteissa se on yksinkertaisesti nopein tapa saada kattava kuva infrastruktuurin tilasta.

Tässä artikkelissa käydään läpi mobiilikartoituksen perusteet, sen vahvuudet ja rajoitteet sekä tyypillisimmät käyttötilanteet Suomessa. Tavoitteena on antaa selkeä kuva siitä, milloin liikkuva kartoitus on perusteltu valinta ja milloin kannattaa harkita muita kartoitusmenetelmiä.

Mobiilikartoituksen teknologia lyhyesti

Mobiilikartoitusjärjestelmä rakentuu useasta sensorista, jotka toimivat yhdessä. Ajoneuvon katolle asennettu yksikkö sisältää tyypillisesti laserkeilaimet, panoraamakamerat, GNSS-vastaanottimen ja IMU:n eli inertiamittausyksikön. GNSS huolehtii sijainnista, IMU seuraa ajoneuvon liikettä ja asennon muutoksia, ja laserkeilaimet tuottavat pistepilveä ympäristöstä jatkuvana virtana ajon aikana.

Tuloksena on massiivinen aineisto: tiheä pistepilvi ja georeferoitu 360°-kuvamateriaali koko ajoreitiltä. Aineisto käsitellään jälkikäteen toimistossa ohjelmistoilla kuten Terrasolid-ohjelmistopaketit, joista TerraScan luokittelee pistepilven automaattisesti ja TerraPhoto käsittelee kuvat. Trimble-järjestelmissä kenttätyö tapahtuu TMI-ohjelmistolla, ja aineiston jatkokäsittelyyn soveltuvat myös Trimble RealWorks ja Trimble Business Center.

Geotrim on tuonut mobiilikartoituksen Suomeen ja toiminut alalla vuodesta 2011. Kokemus suomalaisista olosuhteista, talvipakkasesta päällystämättömiin teihin ja rautatieympäristöihin, näkyy käytännön osaamisessa, jota ei synny pelkästään laitteita myymällä.

Milloin mobiilikartoitus on oikea valinta?

Mobiilikartoitus on parhaimmillaan silloin, kun kohde on laaja, väylämäinen ja ajoneuvolla saavutettavissa. Tieverkosto, katuympäristö tai ratainfrastruktuuri ovat tyypillisiä esimerkkejä: yksi ajo kerää sekä pistepilven että 360°-kuvat koko kohteesta, mikä korvaa viikkojen kävelyinventoinnin.

Menetelmä ei kuitenkaan sovi kaikkialle. Sisätiloihin, ahtaisiin kohteisiin tai paikkoihin, joihin ajoneuvo ei pääse, tarvitaan muita ratkaisuja, esimerkiksi staattista laserkeilausta. Mobiilikartoituksen pistetiheys on myös pienempi kuin paikallaan pysyvässä keilauksessa, mikä kannattaa huomioida, jos kohde vaatii erittäin yksityiskohtaista dokumentointia.

Päätöksessä kannattaa punnita kolmea asiaa: kohteen laajuus, vaadittu tarkkuustaso ja se, onko alue ajoneuvolla saavutettavissa. Jos kaikki kolme täyttyvät, mobiilikartoitus on useimmiten tehokkain vaihtoehto.

Mobiilikartoitus vs. perinteiset mittausmenetelmät

Perinteinen maastomittaus, takymetrillä tai GNSS-vastaanottimella tehtävä pisteiden keruu, on edelleen tarkka ja luotettava menetelmä yksittäisiin kohteisiin. Sen heikkous tulee esiin, kun kartoitettava alue kasvaa: jokainen piste vaatii mittaajan läsnäolon, ja laajan tiejakson inventointi vie helposti useita päiviä tai viikkoja.

Mobiilikartoitusjärjestelmä kääntää tämän asetelman. Ajonopeudella kerätty aineisto kattaa tunnissa sen, mihin perinteinen menetelmä käyttäisi päiviä. Samanaikaisesti syntyy sekä geometrinen pistepilvi että visuaalinen kuvamateriaali, jota voidaan hyödyntää toimistossa ilman paluuta maastoon. Tämä vähentää kenttäkäyntien tarvetta merkittävästi ja nopeuttaa koko projektin läpimenoaikaa.

Vertailussa on kuitenkin rehellisyyttä: perinteinen mittaus tuottaa yksittäisistä pisteistä tarkempaa dataa, ja vaativissa rakennusgeodesian sovelluksissa se voi olla edelleen parempi valinta. Mobiilikartoitus ei korvaa kaikkia paikkatiedonkeruun menetelmiä, se täydentää niitä siellä, missä nopeus ja kattavuus ovat tärkeimpiä.

Aineiston laatu ja tarkkuus käytännössä

Mobiilikartoituksella saavutettava tarkkuus riippuu käytetystä järjestelmästä, GNSS-signaalin laadusta ja ajonopeudesta. Hyvissä olosuhteissa pistepilviaineiston sijaintitarkkuus on riittävä suurimpaan osaan inventointi- ja dokumentointikohteista.

Trimble MX9 on vaativin järjestelmä portfoliossa: se sisältää kaksi Riegl-laserkeilainta, joiden keilaustaajuus on säädettävissä 300 kHz:stä aina 1 MHz:iin, ja parhaimmillaan järjestelmä kerää jopa kaksi miljoonaa pistettä sekunnissa. Tämä tekee siitä sopivan myös tarkkuusvaatimuksiltaan haastavampiin kohteisiin, kuten ratainfrastruktuurin kartoitukseen. Kevyempi Trimble MX50 puolestaan yhdistää LiDAR-tiedot ja panoraamakuvat helposti operoitavaan pakettiin, joka soveltuu omaisuuden hallintaan ja väylien ylläpitoon ilman erikoiskoulutusta.

Suomen olosuhteet asettavat omat vaatimuksensa. Talvella lumi ja jää voivat vaikuttaa sekä GNSS-signaaliin että pintojen heijastusominaisuuksiin. Kokemus suomalaisista kohteista auttaa tunnistamaan nämä haasteet etukäteen ja huomioimaan ne aineiston käsittelyssä.

Tyypillisimmät käyttökohteet Suomessa

Suomessa mobiilikartoitusta hyödynnetään eniten infrastruktuurin inventoinnissa ja ylläpidossa. Tieverkostojen kunnon dokumentointi on yksi selkeimmistä käyttötapauksista: kun tiestön kunto tunnetaan tarkasti, kunnossapitorahat voidaan kohdentaa niille tieosuuksille, jotka sitä eniten tarvitsevat. Korjausvelan hallinta paranee olennaisesti, kun lähtötilanne on kattavasti dokumentoitu.

Muita yleisiä kohteita ovat:

  • Katuympäristön ja kaavoituksen pohja-aineiston tuotanto
  • Siltojen ja rakenteiden tarkastus ja dokumentointi
  • Ratainfrastruktuurin inventointi, kiskojen kunto, ratapölkyt, sähköratajärjestelmät ja tunneleiden tarkastukset
  • Väyläomaisuuden hallinta kunnissa ja kaupungeissa
  • Energia- ja vesihuollon verkostojen kartoitus

Rataympäristössä Trimble MX9:n modulaarisuus on erityisen hyödyllinen: sama sensoriyksikkö voidaan siirtää autosta kiskoilla kulkevaan ajoneuvoon. Suomen raideleveys on 1524 mm, mikä poikkeaa Keski-Euroopan standardista, ja tämä huomioidaan laitteiston kiinnityksessä.

Jos mobiilikartoitus kuulostaa sopivalta ratkaisulta omaan projektiisi tai haluat selvittää, mikä mobiilikartoitusjärjestelmä sopii parhaiten käyttötarkoitukseesi, Geotrim auttaa järjestelmän valinnassa, koulutuksessa ja käyttöönotossa.

Aiheeseen liittyvät artikkelit