Bearbetning av interferometrisk ekolodningsdata : en jämförelse av programmen GS4 och Autoclean

Abstract

Syftet med arbetet var att jämföra och utvärdera två olika mjukvaror för bearbetning av interferometrisk ekolodningsdata. Samtidigt behandlas hur man kunde utveckla befintliga arbetsprocesser för att effektivisera tidsanvändningen och eventuellt förbättra slutresultatet.

Den teoretiska bakgrunden består av att förklara funktionsprincipen för interferometriska ekolod samt principerna vid sjömätning. Eftersom arbetets empiri fokuserar på mjukvara togs också bearbetningsprinciperna upp.

Den empiriska delen bestod av att jämföra resultat från två olika bearbetningsprogram. Autoclean och GS4 är de två programmen som jämfördes eftersom programmen använder olika metoder för att bilda resultatytan. Faktorerna som jämförelsen grundade sig på var: funktionalitet, användarvänlighet, resultat samt krav på mjuk- och hårdvara. Visualiseringar och beräkningar inkluderades för att stärka argumenten.

Resultatet av arbetet tyder på att alternativa bearbetningsprogram, som Autoclean, kan vara väldigt användbara. Tidsåtgången för efterbearbetningen minskas betydligt och rena samt fina punktmoln genereras av Autoclean. Den effektiva filtreringen som görs av Autoclean möjliggör även nya användningsändamål för Geoswath 4 ekolodet. Till exempel så kan ekolodning av konstruktioner med GS4 vara rimligt i framtiden, vilket det inte har varit hittills på grund av den svåra efterbearbetningen. Däremot ersätter inte Autoclean nuvarande program på grund av krav på filformat och insamlingen av data.

Työn tarkoituksena oli vertailla ja arvioida kahta eri ohjelmistoa interferometrisen kaikuluotausdatan prosessoinnissa. Samalla käsitellään kuinka olisi mahdollista kehittää jo olemassa olevia työprosesseja ajankäytön tehostamiseksi ja lopputuloksen parantamiseksi.

Teoreettinen tausta koostuu interferometristen kaikuluotaimien toimintaperiaatteen ja merenmittauksen periaatteiden selittämisestä. Koska teoksen empirismi keskittyy ohjelmistoihin, käsiteltiin myös prosessointiperiaatteita.

Empiirinen osa koostui kahden eri prosessointiohjelman tulosten vertailusta. Autoclean ja GS4 ovat kaksi ohjelmaa, joita verrattiin, koska ohjelmat käyttävät eri menetelmiä tulospinnan muodostamiseen. Vertailun perustana olivat: toimivuus, helppokäyttöisyys, tulokset ja vaatimukset ohjelmistoille ja laitteistoille. Argumenttien vahvistamiseksi lisättiin visualisointeja ja laskelmia.

Työn tulokset viittaavat siihen, että vaihtoehtoiset prosessointiohjelmat, kuten Autoclean, voivat olla erittäin hyödyllisiä. Prosessointiin tarvittava aika lyhenee merkittävästi ja Autoclean tuottaa puhtaita ja hienoja pistepilviä. Autocleanin tehokas suodatus mahdollistaa myös Geoswath-luotaimen uusia käyttötapoja. Esimerkiksi rakenteiden kaikuluotaminen GS4:llä saattaa olla jatkossa järkevää, mikä ei ole toistaiseksi ollut mahdollista vaikean jälkiprosessoinnin vuoksi. Autoclean ei kuitenkaan korvaa nykyisiä ohjelmia tiedostomuotovaatimusten ja tiedonkeruun vuoksi.

The purpose of this thesis was to compare and evaluate two different software for processing interferometric echo sounding data. Furthermore, the thesis covers the possibility of developing existing work processes to make time usage more efficient and maybe even improve the final result.

The theory section of the thesis covers the principles of interferometric echosounders and hydrography. Since the thesis empiricism focuses on software, processing principles were also addressed.

The empirical research consisted of comparing results from two different data processing programs. Autoclean and GS4 are the two programmes that were compared since they use different methods to generate the resulting surface. The factors on which the comparison was based were: functionality, user-friendliness, results, and requirements on soft- and hardware. Visualisations and calculations were also included to further strengthen the arguments.

The result of the thesis indicates that the use of alternative data processing programs, like Autoclean, can be very useful. Data processing time usage is considerably lowered and admirable point clouds are generated by Autoclean. The efficient filtering done by Autoclean also enables new purposes of use for the Geoswath 4 echosounder. For example, mapping underwater structures with GS4 could become viable in the future, which it has not been thus far because of the difficult data processing. However, Autoclean doesn’t replace the current program because of file formats and the acquisition of data.