Väitös geoinformatiikan alalta, DI Aino Keitaanniemi

Tehokkaampaa 3D-kartoitusta kannettavilla laserkeilaimilla

Ympäristön 3D-kartoittaminen on ollut pitkään tutkimuksen aiheena. Monet nykyisistä 3D-mittausteknologioista muun muassa laserkeilaimet on suhteellisen hitaita ja yhden rakennuksen mittaamiseen saattaa kulua kokonainen päivä. Laitevalmistajat ovat kuitenkin kehittäneet nopeampia mittalaitteita, joita kutsutaan samanaikaisesti kartoittaviksi ja paikantaviksi (SLAM) laserkeilaimiksi. Ongelmana on se, että näiden tarkkuudet eivät vielä vastaa aikaisempia menetelmiä. Väitöstutkimuksessa syvennettiin, miten uudella tekniikalla voisi saada parempia tuloksia aikaiseksi. 

Paranneltujen käyttötapojen avulla SLAM-laserkeilaimilla voitaisiin tehostaa mm. rakennusten 3D-kartoitusta. SLAM-laserkeilaimien käyttöä on kokeiltu moneen sovellukseen kuten metsän mittaukseen tai kulttuurikohteiden mittaamiseen. Tästä huolimatta tarkemman mittausteknisen toimintamallin tutkiminen on ollut vähäistä. 

SLAM-laserkeilaimilla mitatessa tulee valita ympäristössä liikkumistapa kohteen mukaan. Vakaassa ympäristössä parhaan tuloksen saa pienillä mittausreitin muutoksilla ja epävakaissa ympäristöissä tarvitaan kiertelevempiä mittausreittejä. Lisäksi SLAM-laserkeilaimen suuntauksella ja ympäristön ominaisuuksilla on merkitystä laitteen tarkkuuteen. Yhdistämällä SLAM-laserkeilaimia ja aikaisempia laserkeilaimia voidaan kartoittaa rakennuksia 72% nopeammin kuin muilla laserkeilaimilla. Tutkimuksessa esitetyillä menetelmillä voidaan tehostaa ja tarkentaa SLAM-laserkeilaimilla tuotettua 3D-kartoitusta rakennetussa ympäristössä. Tämän lisäksi tutkimuksen tuloksissa esitellään, kuinka ympäristö vaikuttaa SLAM-laserkeilaimen tarkkuuteen. 

Rakennettu ympäristö koostuu monenlaisista ympäristöistä, joten tutkimuksen tuloksia voidaan hyödyntää esimerkiksi rakennustyömaan seurannassa, kehittyvän kaupungin mallintamisessa tai puiston kartoituksessa.

Vastaväittäjä: Tohtori Carlos Cabo Gómez, Oviedon yliopisto, Espanja

Valvoja: Professori (Assistant Professor) Matti Vaaja, Aalto-yliopisto, Insinööritieteiden korkeakoulu, Rakennetun ympäristön laitos

Väittelijän yhteystiedot: Aino Keitaanniemi, [email protected]

Väitöstilaisuus järjestetään kampuksella (sali 216, Otakaari 4). 

Väitöskirja on julkisesti nähtävillä 10 päivää ennen väitöstä Aalto-yliopiston julkaisuarkiston verkkoriiputussivulla.

Elektroninen väitöskirja