Low-cost Mobile Laser Scanning and its Feasibility for Environmental Mapping

Liikkuva laserkeilaus on mittaustekniikka, joka yhdistää satelliitti- ja inertiapaikannuslaitteiston tarjoaman tarkan paikka- ja asentotiedon sekä laserkeilaimelta saatavat etäisyysmittaukset pistepilveksi, joka kuvaa tarkasti mittausalustan ympäristön geometrian. Tätä geometriatietoa voidaan hyödyntää monissa sovelluksissa kaupunkien 3D-mallinnuksesta ja infrastruktuurin ylläpidosta aina metsänhoitoon ja ympäristön seurantaan. Tässä tutkimuksessa kehitettiin edullinen, monisensorinen liikkuva laserkeilausjärjestelmä, jota voidaan käyttää sekä auto- että lennokkialustalla. Liikkuvan laserkeilauksen soveltuvuutta testattiin erilaisiin ympäristön kartoitussovelluksiin. Tieympäristön mittauksessa laitteistolla voitiin luokitella tiemaalausten viivat 80.6 %:n, suojatiet 92,3 %:n ja reunakiveykset 79,7 %:n keskimääräisellä luokittelutarkkuudella. Puulajitunnistuksessa luokittelutarkkuus saatiin nostettua pelkän laserdatan 66,9 %:sta ja pelkän spektridatan 69,9 %:sta 83,5 %:iin yhdistämällä laser- ja spektrihavainnot. Tutkimuksessa todettiin myös, että lennokialustalla voitiin saavuttaa parempi perinteistä lentokonelaserkeilausta parempi tarkkuus sekä pistepilven että puuston piirteiden tunnistuksen osalta. Lumen paksuuden määrityksen RMS-tarkkuudeksi saatiin 5,5 cm. Näiden sovellusten avulla voitiin osoittaa, että liikkuva laserkeilaus soveltuu ympäristömittauksiin ja jopa kehitetty edullinen laitteisto on riittävän suorituskykyinen valittuihin sovelluksiin. Laserkeilaus- ja paikannustekniikoiden kehityksen myötä on odotettavissa, että laserkeilauslaitteistojen hinnat tulevat laskemaan tulevaisuudessa. Erityisesti ajoneuvoteollisuuden ottaessa käyttöön laserkeilaimet ja toisaalta paikannussatelliittijärjestelmien ja niiden tarjoamien signaalien lukumäärän lisääntyessä liikkuvassa laserkeilauksessa käytettävien komponenttien hinnat tulevat laskemaan merkittävästi. Nykyisin kalliita liikkuvia laserkeilausjärjestelmiä on käytössä lähinnä kartoitusyrityksillä, koska niiden käyttöasteen ja sovellusten lisäarvon täytyy olla korkeita. Hintojen laskun myötä on odotettavissa, että liikkuvan laserkeilauksen sovellusalueet tulevat laajenemaan ja yhä useampi yritys voi hankkia tarvittavan laitteiston ja hyödyntää sitä sovelluksissa, jotka eivät vielä toistaiseksi ole olleet taloudellisesti kannattavia vaadittavan investoinnin takia.