3D-teknologian uudet sovellukset mullistavat tulvasuojelun

Suomessa kehitetään uutta pistepilviteknologiaa, joka tekee tulvien seurannasta nykyistä tehokkaampaa. Mobiililaserkeilaus ja drone-ilmakuvaukset tuottavat entistä tarkempia arvioita tulvien leviämisestä riskialueilla. Salon Uskelanjoella tutkitaan nyt teknologioiden hyötyjä käytännössä.

Jäämassoja Salon Uskelanjoen alajuoksulla.
Santtu Kaipanen, Turun yliopisto

Maasta käsin tehtävän mobiililaserkeilauksen avulla saadaan entistä yksityiskohtaisempaa tietoa jokiympäristöstä. Yhä tarkempi tieto jokiympäristöjen muutoksista on tärkeää, sillä tulvien esiintymisajankohdat ja toistuvuus muuttuvat ilmastonmuutoksen edetessä. Nykyään tietoa jokiympäristöistä ja tulvariskialueista saadaan lentokoneesta kerättävästä kuva- ja laserkeilausaineistoista. Nykyiset menetelmät ovat kalliita.

– Varsinkin syrjäisten paikkojen kartoittaminen on todella kallista. Yksi lentokartoitus maksaa siirtolentoineen kymmeniä tuhansia euroja. Uskon, että muutamien vuosien kuluessa mobiililaserkeilaus lyö läpi kaupallisesti ja kartoittamisen kustannukset laskevat, kertoo mobiililaserkeilausta tutkiva professori Petteri Alho Turun yliopistosta.

Alho on mukana Pointcloud-tutkimushankkeessa, joka kehittää pistepilviteknologiaa ja eritoten mobiililaserkeilausta keinona kartoittaa jokiympäristöjä. Menetelmän tuottaman tiedon perusteella luodaan 3D-malleja, joiden avulla voi testata erilaisia skenaarioita tulvan leviämisestä. Viranomaiset voivat hyödyntää mallia esimerkiksi tulvakarttojen laatimisessa ja tulvasuojelurakenteiden suunnittelussa. Menetelmän vahvuus on sen tarkkuus.

– Mobiililaserkeilauksella voidaan kartoittaa ympäristöä jopa alle viiden sentin tarkkuudella. Nykyään tarkkuustaso jokien kartoittamisessa on kymmenissä senteissä. Kun maaston korkeuserot ovat pieniä, jo muutamien kymmenien senttien tarkennus voi muuttaa tulvasuojelun toimia merkittävästi, Alho sanoo.

Korkeuserot ovat äärimmäisen vähäisiä esimerkiksi Etelä-Pohjanmaalla, jossa on tänä keväänä kärsitty tavanomaista rajummista tulvista. Tällä hetkellä Suomen rannikkoalueilla altistuu harvinaisille meritulville vuosittain noin 5000 ihmistä, mutta ilmastonmuutoksen vuoksi määrä voi jopa viisinkertaistua.

Salossa laserkeilaus auttaa keskustan tulvien ehkäisemisessä

Jäiden sulaminen saa tulvariskejä aikaan myös Salossa. Liikkeelle lähteneet jäämassat aiheuttavat tulvariskin etenkin Uskelanjoen alajuoksulla, missä vesi voi tulvia kaupungin keskustaan.

Jääpatotulvien hillitsemiseksi Uskelanjokeen rakennetaan jäänpidätysrakenteita, joiden on tarkoitus hidastaa jään liikkumista suurimman tulvavirtaaman aikana. Ensimmäinen rakenne valmistui juuri ennen tämän kevään tulvia Perttelin Yyrönkoskeen. Tulvariskien hallintaan on Uskelanjoella valjastettu myös mobiililaserkeilausta.

– Pointcloud-tutkimushanke laserkeilaa betonisia jäänpidätysrakenteita ja auttaa meitä selvittämään, miten rakenteet reagoivat jään sulamiseen. On todella hyödyllistä, että saamme käyttöömme näin tarkkaa teknologiaa, sanoo Varsinais-Suomen elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskuksen johtava vesiasiantuntija Juha-Pekka Triipponen.

Uskelanjoen kokeilu on ensimmäinen laatuaan Euroopassa. Maailmalla vain Kanadassa on testattu vastaavanlaisia rakenteita.

Miten laserkeilaus toimii?

Laserkeilaus on kolmiulotteinen mittaustekniikka. Laserkeilain tuottaa ympäristöstä suuren joukon kolmiulotteisia pisteitä, joita kutsutaan pistepilviksi. Pistepilvien avulla voidaan tunnistaa kohteita ja tehdä niistä erilaisia 3D-malleja. Laserkeilaimia voi käyttää maalla ja ilmassa. Lentolaserkeilausta on sovellettu Suomessa jo useiden vuosien ajan.

Mobiililaserkeilauksessa laite kartoittaa ympäristöä maan pinnalta esimerkiksi auton katolta tai tutkijan repusta käsin. Mobiililaserkeilaus on huomattavasti lentolaserkeilausta tarkempaa. Lentokoneeseen sijoitettu laserkeilain mittaa tyypillisesti 1–20 pistettä neliömetriä kohden, kun taas mobiililaserkeilain mittaa jopa 1000 pistettä neliöltä.

Lisätietoja

Professori Petteri Alho, 050 570 8333, etunimi.sukunimi@utu.fi

 

Pointcloud-hanketta rahoittaa Suomen Akatemian Strategisen tutkimuksen neuvosto. Siinä on mukana tutkijoita Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskuksesta, Aalto-yliopistosta, Oulun yliopistosta ja Turun yliopistosta.

Uusimmat uutiset ja blogit