Lumensyvyysmittaus konenäköä hyödyntäen

Abstract

Konenäköä ei ole hyödynnetty laajassa mittakaavassa lumen syvyyden mittaamisessa Suomessa. Ilmatieteen laitos tutkii ja on tutkinut mahdollisuuksia konenäön hyödyntämiseen lumen syvyyden mittaamisessa jo useiden vuosien ajan. Tehtävänä oli kehittää menetelmää mittauksen toteutukseen. Tavoitteena oli luoda edullinen, helposti käyttöönotettava menetelmä, jolla päästään hyvään tarkkuuteen. Tutkimuksen toteutus jakaantui kahteen osaan. Aluksi kartoitettiin tietoperustaa tutustumalla aiheesta tehtyihin tutkimuksiin. Sekä ulkomailta, että kotimaasta löytyi jonkin verran hyvää tutkimusta aiheesta, mistä ilmeni myös haasteet, mitä konenäköjärjestelmät kohtaavat. Kartoituksen jälkeen seurasi toinen vaihe, eli kehittämistyö. Kirjallisuuskatsauksen keinoin toteutetun kartoituksen pohjalta arvioitiin sopivimmat menetelmät, sekä lähdettiin kehittämään uutta toteutusta, mikä perustui ennen kaikkea mittausolosuhteiden optimoimiseen. Tutkimuksessa tavoitteena oli löytää olosuhteet, joissa mittaaminen olisi säännöllisesti mahdollisimman luotettavaa. Mittauspaikan fyysisten rakenteiden kehityksen lisäksi kehitettiin kevyt konenäkösovellus osana projektia. Sovellus haluttiin pitää kevyenä, jotta menetelmän käyttöönotto ei ole riippuvainen kyseinen ohjelmiston käytettävissä tosielämässä. Menetelmän testaukset aloitettiin pienoismallikokeiluina, jotka antoivat osviittaa menetelmän mahdollisesta toimivuudesta, mutta johtuen aikaisesta keväästä menetelmää ei pystytty testaamaan oikeissa olosuhteissa. Pienoismallikokeilujen perusteella menetelmä on lupaava. Jatkotestauksia varten tässä tutkimuksessa laadittiin ohjeistus tulevien kenttäkokeiden toteutukseen. Ne pitävät sisällään ohjeet rakenteista, niiden asettelusta sekä ohjeen alkeellisen konenäkösovelluksen laadintaan. Sovelluksen jatkokehityksen kannalta näiden ohjeiden perusteella saadaan hyvät lähtökohdat kenttäkokeisiin.