Laserkeilaavan dronen hyödyntäminen suunnittelussa

Abstract

Laserkeilaavat dronet ovat olleet markkinoilla jo reilun vuosikymmenen, mutta niiden laaja-alaisempi käyttö on yleistynyt vasta viime vuosina markkinahintojen laskettua kohtuulliselle tasolle. Tässä opinnäytetyössä tutkin, miten laserkeilaavaa dronea käytetään ja kuinka sillä tuotettua aineistoa voidaan hyödyntää mahdollisimman monipuolisesti. Vertailen työssä laserkeilaavalla dronella tuotettuja pistepilviaineistoja maanmittauslaitoksen pistepilviaineistoihin. Tavoitteena on selvittää, mitä eroja eri menetelmin tuotettujen aineistojen välillä on, pääpainona maanpinnan pistetiheyksien ja aineiston laadun arviointi. Osana työtä luotiin prosessi dronella tehtäviin kartoitustehtäviin. Työ tehtiin Ramboll Finland Oy:n kehitystyönä.

Työssä käytettiin DJI Matrice 300 RTK -dronea, DJI Zenmuse L1 -laserkeilainta sekä DJI Zenmuse P1 -kameraa. Tutkimus toteutettiin Espoossa ja Kirkkonummella syksyllä 2021. Tulokset osoittivat, että laserkeilaimella saadaan luotua maanmittauslaitoksen aineistoihin verrattuna moninkertaisesti laadukkaampia pistepilviaineistoja. Laserkeilaimella tuotettuun aineistoon taltioitui suuri määrä maanmittauslaitoksen aineistoissa ulkopuolelle jäänyttä dataa, kuten sijainnit kaivonkansista, puista, valaisinpylväistä tai rakennuksista. Merkittävin hyöty laserkeilaavan dronen tuotoksessa on aineiston ajantasaisuus ja laatu. Maanmittauslaitos kerää aineistoja kirjoitushetkellä 6 vuoden sykleissä ja ne ovat pistetiheyksiltään 5 pistettä neliömetrillä. Siitä harvennetaan avoimeen käyttöön aineisto, joka on pistetiheydeltään 0.5 pistettä neliömetrillä. Laserkeilaavan dronen pistetiheys taas on 100 – 300 pistettä neliömetrillä. Kameralla tuotettuja pistepilviä voi hyödyntää avoimilla alueilta, mutta niiden tarkkuus kärsii metsäisillä tai katveisilla alueilla. Laserkeilaus vähentää merkittävästi tarvetta perinteistä jalkaisin tehtävää mittausta, mutta ei kuitenkaan poista sitä täysin.

Tutkimuksessa kävi myös ilmi, että suuri pistemäärä ei korreloi suoraan aineiston laadun kanssa. Merkittävään osaan nouseekin tekniikka, millä pistepilviaineisto on tuotettu. Lisäksi työssä havaittiin, että suuret ja raskaat pistepilviaineistot eivät välttämättä toimi sulavasti suunnitteluohjelmistoissa.