Mittausta yläilmoista – dronejen käyttö vesivaratehtävissä

Monille dronet ovat varmasti tuttuja taivaalla pörrääviä kapistuksia, joilla voi ottaa valokuvia sekä videokuvaa yläilmoista. Dronejen eli RPAS-laitteiden (Remotely Piloted Aircraft System, kauko-ohjattavien ilma-alusjärjestelmien) käyttö on lisääntynyt huimasti viime vuosina sekä harraste- että ammattikäytössä. Uusia käyttösovelluksia kehitetään jatkuvasti ja niitä löytyy joka lähtöön defibrillaattoreita kuljettavista ensiapudroneista lähtien. RPAS-tekniikka soveltuu etenkin ympäristön havainnointiin, sillä yläilmoissa lentävä laite kartoittaa laajojakin alueita nopeasti ja yksityiskohtaisesti. Ympäristön muutokset ovat helposti havaittavissa eri ajankohtina otetuista ilmakuvista.

Drone-laite ilmassa ja taustalla näkyy pitkä rakennus.

Kokoluokaltaan pieniä, kilon tai pari painavia droneja on saatavilla suoraan kaupan hyllyltä. Näiden kuluttajatason laitteiden varustus on yleensä vakio; droneen on integroitu videota ja tarkkojakin valokuvia tuottava kamera. Entäpä jos kameran tilalle vaihdetaan toisenlainen mittalaite? Markkinoilla on tarjolla myös kustomoitavia droneja, joihin voidaan painorajoitusten puitteissa asentaa erilaisia lisälaitteita eri käyttötarpeiden mukaan. Etelä-Pohjanmaan ELY-keskuksen vesistöyksikössä olemme selvittämässä, miten tällaista ammattitason kustomoitavaa RPAS-laitetta voidaan hyödyntää vesivaratehtävissä.

Droneja käyttävät mittaus- ja kartoitusmenetelmät voidaan jaotella yleisesti toimiviksi todetuiksi sekä sellaisiksi, jotka vaativat vielä lisätutkimusta ja kehittämistä luotettavien mittaustulosten saamiseksi. Perinteisillä kameroilla otettuja ilmakuvia on vesivaratehtävissä käytetty muun muassa tulvien seurannassa ja tilannekuvien luomisessa. Jokirantojen ilmakuvauksella voidaan kartoittaa muun muassa rantojen eroosio-ongelmia tai haitallisten vieraslajikasvien leviämistä. RPAS-toiminnassa on yleisesti käytössä perinteisten kameroiden lisäksi myös lämpökamerat, multi- ja hyperspektrikamerat sekä laserkeilaimet.

Lähikuva drone-laitteesta, joka on asfaltin päällä maassa.

Laserkeilaamalla tuotetaan tarkkoja digitaalisia maastomalleja, joita voidaan vesivaratehtävissä käyttää esimerkiksi maapatojen muodonmuutosten mittaamiseen. Maastomalleja voidaan tuottaa myös valokuvista niin kutsuttujen fotogrammetriaohjelmistojen avulla, kunhan valokuvilla on tarkka sijaintitieto. Sijaintitiedon riittämätön tarkkuus saattaa rajoittaa RPAS-tekniikoiden hyödyntämistä. Ammattitason kartoitusdroneissa paikannusjärjestelmiin on kuitenkin kiinnitetty erityistä huomiota, ja nykypäivän tekniikkaa hyödyntämällä tarkan ja luotettavan datan keruu on jo mahdollista.

Ilmasta otettu kuva maapadosta ja sen takana näkyvästä vesistöstä.

Euroopan komissio on tänä vuonna julkaissut koko EU:n kattavat drone-asetukset, joita ryhdytään pääsääntöisesti soveltamaan 1.7.2020 alkaen (Traficomin uutinen aiheesta>>). Uusissa asetuksissa RPAS-toimintaa on luokiteltu ja säädelty käyttötarkoituksen sekä operoinnin vaativuuden mukaisesti. Uudet asetukset tuovat selkeyttä RPAS-toimintaan ja luovat vakaan pohjan myös uusien tekniikoiden kehitykselle.

Kehittämistarpeita RPAS-toiminnassa ja -sovelluksissa löytyykin vielä paljon, onhan kyseessä varsin uusi tekniikka. Vesivaratehtäviin ja hydrologiseen seurantaan kuuluu esimerkiksi vesistöjen virtaamien sekä lumen vesiarvon mittaaminen. Miten droneja pystytään hyödyntämään näissä mittaustehtävissä? Siinä riittää vielä selviteltävää erilaisia mittalaitteita kokeilemalla.

Varmaa kuitenkin on, että dronejen käyttö kartoitus- ja mittaustehtävissä nopeuttaa ja helpottaa maastotöitä sekä antaa uusia näkökulmia ympäristön tarkkailuun. Ne myös mahdollistavat turvallisen työskentelyn vaikeakulkuisessa tai vaarallisessa maastossa. Erilaisia mittalaitteita kehitetään jatkuvasti pienemmiksi ja kevyemmiksi, jolloin myös dronet pystyvät niitä lennättämään. Uusien RPAS-tekniikoiden kehityksessä vain taivas on siis rajana – tai ainakin se ensi vuonna voimaan tuleva 120 metrin suurin sallittu lentokorkeus.

Lisätietoa dronen lennättämisestä: https://www.droneinfo.fi/fi

 

Katriina Keto
Harjoittelija
Etelä-Pohjanmaan ELY-keskus

 

 

 

 

Vedenkorkeuden ja virtaamien seuranta uudistuu

Hydrologisella seurannalla tuotetaan tietoa Suomen vesivaroista julkisen ja yksityisen päätöksenteon tueksi sekä yleisen ympäristötietoisuuden lisäämiseksi. Tieto on ensiarvoisen tärkeää esimerkiksi tulvariskien hallinnassa, patoturvallisuudessa, vesistöjen säännöstelyssä, vesivoiman tuotannossa, vesihuollossa, vesitalouslupien valvonnassa sekä vesienhoidon suunnittelussa. Jokien ja järvien vedenkorkeuden ja virtaamien lisäksi hydrologisen seurannan kohteita ovat mm. pohjavesien määrä ja laatu, lumen määrä ja vesiarvo sekä veden lämpötila.

Hydrologisen seurannan kehittämistä koskevan selvityksen johdosta valtakunnallinen hydrologisen tiedon tuottaminen keskitettiin noin vuosi sitten Etelä-Pohjanmaan ELY-keskukselle, joka vastaa mm. kilpailutuksista, ulkoistettujen palvelujen tuottamisesta ja hankinnoista. Myös hydrologinen omaisuus on siirretty Etelä-Pohjanmaan ELY-keskukselle. Suomen ympäristökeskus (SYKE) toimii valtakunnallisena hydrologian laitoksena ja tilaa Etelä-Pohjanmaan ELY-keskukselta hydrologisen tiedon. SYKE vastaa myös hydrologisen seurantaohjelman laatimisesta, tietojärjestelmistä sekä valtakunnallisista palveluista. Kaikki ELY-keskukset osallistuvat seurantaohjelman laatimiseen, havaintotiedon tuottamiseen ja omaisuuden ylläpidon suunnitteluun ja toteutukseen.

Hydrologia2

Hydrologiassa on tehty tänä vuonna kolme suurta kilpailutusta, jotka koskivat vedenkorkeuden mittalaitteiden hankintaa, virtaamamittauksia sekä vedenkorkeusasemien ylläpitoa. Vedenkorkeusasemien laitehankinnat voitti oululainen EHP Environment Oy, jonka loggereita on asennettu syksystä lähtien ennestään automatisoimattomille vedenkorkeusasemille sekä korvattu tekniikaltaan vanhentuneita laitteita eri puolilla Suomea. Uusia vedenkorkeuden mittalaitteita on hankittu tähän mennessä runsaat 50 kpl.

 

Hydrologia3

Kilpailutetut virtaamamittaukset hankinta-alueittain 2017-2019.

Virtaamamittausten osalta Suomi jaettiin kolmeen hankinta-alueeseen, joista pohjoisen alueen voitti Mitta Oy, läntisen alueen Kokemäenjoen vesistön vesiensuojeluyhdistys ja itäisen alueen Kymijoen vesi ja ympäristö ry kumppaneineen. Heinäkuun alussa alkaneen 2,5 vuoden hankintakauden aikana tehdään kaiken kaikkiaan vajaa 200 avovesikauden virtaamamittausta sekä 250 talvikauden mittausta. Virtaamamittauksia tehdään erilaisissa vesiolosuhteissa tulvista kuiviin kausiin, jotta vesistöjen virtaamista saadaan luotettavaa tietoa vesistöjen käyttäjille.

 

Hydrologia4

Ylläpitokilpailutuksen 2018-2019 vedenkorkeusasemat, yhteensä 308kpl.

Vedenkorkeusasemien ylläpito kilpailutettiin myös kolmella hankinta-alueella, jotka voittivat samat tahot kuin virtaamamittauksetkin. Hankintakausi käynnistyy 1.1.2018 ja kestää ainakin vuoden 2019 loppuun. Vedenkorkeusasemien ylläpito tarkoittaa vedenkorkeusaseman tärkeydestä riippuen yhden tai kahden kuukauden välein tehtyjä vedenkorkeuden tarkistusmittauksia sekä erilaisia pieniä huoltotöitä ja vuosittaisia kuntoarvioita. Lisäksi toiminnanharjoittajat tekevät tilattuja korjaustöitä ja vikahuoltokäyntejä. Hankintaan liittyen ulkoistettiin koko Suomessa yhteensä 308 aseman ylläpito. Kilpailutuksen ulkopuolelle jäi useita satoja vedenkorkeusasemia, joiden ylläpidosta vastaavat pääosin voimayhtiöt ja muut julkisen hallinnon ulkopuoliset tahot. Kilpailutettujen palvelujen ja hankintojen kustannukset ovat noin 1,1 milj. euroa/vuosi.

 

Saari_Tuuli_5629

 

Tuuli Saari
Johtava vesitalousasiantuntija
Etelä-Pohjanmaan ELY-keskus

 

 

 

 

 

Rautio_Liisa

 

Liisa-Maria Rautio
Vesistöyksikön päällikkö
Etelä-Pohjanmaan ELY-keskus