Uudet tekniikat Jyväskylän kaupungin RPAS-toiminnassa
Haikara, Jukka (2019)
Haikara, Jukka
2019
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2019112823163
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2019112823163
Tiivistelmä
Opinnäytetyössä selvitettiin Jyväskylän kaupungin RPAS-laitteeseen hankitun PPK-paikannusratkaisun ja kehitteillä olevan uudenlaisen kahden kameran viistokuvagimbaalin soveltuvuutta nykyaikaisen kaupunkimittauksen tarpeisiin. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää PPK-paikannuksen tarkkuus verrattuna tukipistepaikannukseen sekä viistokuvilta lasketun pistepilven tarkkuus, käyttökelpoisuus ja lisäarvo kaupunkimallinnuksessa.
Aiheesta kerättiin teoriatietoa alan tutkimuksista ja kirjallisuudesta. Kokeellinen osuus tehtiin vertaamalla RPAS-laitteella tuotettua tutkimusaineistoa referenssimittauksiin, jotka tehtiin skannaavalla takymetrilla. Referenssimittauksissa mitattiin signaloituja tukipisteitä ja skannattiin asfaltin pintaa sekä rakennusten seiniä. RPAS-lentoja suoritettiin neljä, joista kaksi tehtiin viistokuvagimbaalia hyödyntäen. Neljän lennon aineistot prosessoitiin käyttämällä PPK-paikannusratkaisua yhdellä signaloidulla tukipisteellä ja ilman PPK:ta viidellä tukipisteellä.
Tutkimuksen tuloksista selvisi, että viistokuvilta laskettu pistepilvi saavutti saman korkeustarkkuuden kuin nadiirikuvilta laskettu pistepilvi. Seiniin muodostui lukumäärällisesti enemmän pisteitä, mutta niiden tarkkuus ei ollut parempi kuin nadiirikuvista lasketuissa pistepilvissä. PPK-paikannus yhdellä tukipisteellä osoittautui tarkaksi ja tehokkaaksi menetelmäksi. Tarkkuus oli yhtä hyvä tai parempi kuin pelkillä tukipisteillä suoritettu laskenta.
Viistokuvilta laskettu pistepilvi soveltuu ominaisuuksiensa puolesta hyvin kaupunkimittauksen ja -mallinnuksen lähtöaineistoksi. Toisaalta 15° kallellaan olevat kamerat lisäsivät pisteitä vain seinäpinnoissa eivätkä tuottaneet pisteitä esimerkiksi rakennusten sisennyksiin. Mielenkiintoinen lisätutkimusaihe on pistepilvien tarkkuus ja hyödynnettävyys, jotka on laskettu suuremmilla kallistuskulmilla aina 45°:seen saakka. Lisäksi RPAS-kuvauksista saatujen viistokuvien hyödyntäminen mallinnettujen rakennusten teksturoinnissa olisi mielenkiintoista tutkia.
Aiheesta kerättiin teoriatietoa alan tutkimuksista ja kirjallisuudesta. Kokeellinen osuus tehtiin vertaamalla RPAS-laitteella tuotettua tutkimusaineistoa referenssimittauksiin, jotka tehtiin skannaavalla takymetrilla. Referenssimittauksissa mitattiin signaloituja tukipisteitä ja skannattiin asfaltin pintaa sekä rakennusten seiniä. RPAS-lentoja suoritettiin neljä, joista kaksi tehtiin viistokuvagimbaalia hyödyntäen. Neljän lennon aineistot prosessoitiin käyttämällä PPK-paikannusratkaisua yhdellä signaloidulla tukipisteellä ja ilman PPK:ta viidellä tukipisteellä.
Tutkimuksen tuloksista selvisi, että viistokuvilta laskettu pistepilvi saavutti saman korkeustarkkuuden kuin nadiirikuvilta laskettu pistepilvi. Seiniin muodostui lukumäärällisesti enemmän pisteitä, mutta niiden tarkkuus ei ollut parempi kuin nadiirikuvista lasketuissa pistepilvissä. PPK-paikannus yhdellä tukipisteellä osoittautui tarkaksi ja tehokkaaksi menetelmäksi. Tarkkuus oli yhtä hyvä tai parempi kuin pelkillä tukipisteillä suoritettu laskenta.
Viistokuvilta laskettu pistepilvi soveltuu ominaisuuksiensa puolesta hyvin kaupunkimittauksen ja -mallinnuksen lähtöaineistoksi. Toisaalta 15° kallellaan olevat kamerat lisäsivät pisteitä vain seinäpinnoissa eivätkä tuottaneet pisteitä esimerkiksi rakennusten sisennyksiin. Mielenkiintoinen lisätutkimusaihe on pistepilvien tarkkuus ja hyödynnettävyys, jotka on laskettu suuremmilla kallistuskulmilla aina 45°:seen saakka. Lisäksi RPAS-kuvauksista saatujen viistokuvien hyödyntäminen mallinnettujen rakennusten teksturoinnissa olisi mielenkiintoista tutkia.