1
Me sä ie een aikakauski ja 2018-10085
Tie een o i
h ps://doi.o g/10.14214/ma.10085
h p://www.me sa ie eenaikakauski ja. i
Käy ölisenssi CC BY-SA 4.0
ISSN 2489-3188
Suomen Me sä ie eellinen Seu a
Saka i Tuominen1 ja Annika Kangas 2
Miehi ämä ömä len olai ee me sien
kaukoka oi uksessa
Tuominen S., Kangas A. (2018). Miehi ämä ömä len olai ee me sien kaukoka oi uksessa.
Me sä ie een aikakauski ja 2018-10085. Tie een o i. 5 s. h ps://doi.o g/10.14214/ma.10085
Yh eys iedo 1 Luonnon a akeskus (Luke), Bio alous ja ympä is ö, Helsinki; 2 Luonnon a akeskus
(Luke), Bio alous ja ympä is ö, Joensuu
Sähköpos i [email p o ec ed]
Hy äksy y 28.11.2018
Miehi ämä ömä len olai ee , jo ka yleises i unne aan as aa an englanninkielisen e min lyhen-
eellä UAV (Unmanned Ae ial Vehicle), o a luonnon a ojen ka oi uksen alalla laajan kiinnos uk-
sen koh eena. Asiaan lii yy lisäksi myös jonkinlais a hypeä alan pal eluja a joa ien oimijoiden
ja muiden ekniikas a kiinnos uneiden ahol a. UAV- ekniikan on esi e y a joa an mahdollisuuden
hy in a kkaan puus o unnus en in en oin iin, ja es iolosuh eissa onkin saa u e u e i äin hy iä
uloksia puus oa ioinnin a kkuudessa. Samanlaisiin uloksiin pääseminen laajan alueen käy än-
nön in en oinnissa ei ole nykyhe kellä kui enkaan äysin ealis is a.
UAV:illa on kui enkin me ki ä iä e uja. Ke eiden ja edullis en len olai eiden saa a uus on
ie yssä mielessä demok a isoinu kaukoka oi usmene elmien käy ön niin, e ä e a una aikaan
ennen UAV:i a paljon useammilla oimijoilla on mahdollisuus o eu aa ilmaku auksia.
Miehi ämä ömien len olai eiden pää yypi
Ke eimmä ilmaku auksessa käy e ä ä UAV: o a yleensä sähkökäy öisiä mul ikop e i yyp-
pisiä len olai ei a. Valikoiman ke eimmässä päässä o a 3–4 oo o ise , puh aas i ha as uskäy -
öön a koi e u len olai ee , jo ka oidaan a us aa kompak illa digi aalikame alla. Jakauman
oisessa päässä o a amma ikäy öön a koi e u 6–8 oo o ise lai ee , jo ka oi a kan aa yli
10 kilog amman kuo man. Mul ikop e i o a len opaikan alinnan suh een hy in jous a ia, nii ä
oidaan lennä ää lähes mis ä ahansa aukeas a paikas a. Myös niiden senso ikuo man kan okyky
on len olai een kokoon nähden hy ä. Tällaise lai ee o a yypillisiä e ilais en u heilu apah umien
samoin kuin luon odokumen ien ku aamisessa ilmas a. Hai apuolena niillä on lyhy oimin a-aika
akkukapasi ee in ajallisuuden akia. Raskaammilla, kon en ionaalis a helikop e ia as aa illa
UAV:illa (pää oo o i + py s ö oo o i), joiden oimanläh eenä käy e ään pol omoo o ia, oi daan
saa u aa pi empi oimin ama ka samalla säily äen jous a uus len opaikan alinnan suh een.
2
Me sä ie een aikakauski ja 2018-10085 · Tie een o i · Tuominen ym. · Miehi ämä ömä len olai ee me sien…
Kiin eäsiipisillä len olai eilla koko alikoima on ieläkin laajempi, läh ien käsi a al a ilmaan
laukais a is a pienis ä sähkökäy öisis ä lennokeis a, ja pää yen kon en ionaalis en len okoneiden
kokoisiin, yleensä so ilas- ja al on akäy öön suunni el uihin lai eisiin. Me sien kaukoka oi uk-
sessa käy ökelpoisien lai eiden aa imuksena oidaan pi ää ähin ään muu aman kilon kuo -
mano okykyä, sekä ii ä än pi kää oimin a-aikaa (>60 min). Me säku auksissa käy ökelpoiseksi
ha ai u oimin a apa on esim. len oonläh ö ka apul il a sekä laskeu uminen a jon a assa (ks.
Ku a 1), jolloin aa imukse äy ä ien len opaikkojen löy äminen on edelleen helppoa. Suu en,
kon en ionaalisen len okoneen kokois en lai eiden lennä ys aa ii myös samanlais a len oken ä-
in as uk uu ia kuin len okoneilla len äminen.
Me säku auksissa käy e ä ä senso i ja lai ee
Ke yiden UAV:iden kan okyky ii ää lähinnä e ilais en op is en kame asenso eiden käy ämi-
seen, mu a esim. mul ikop e ei a on myös a a as en suunni el u lase keilaimen kan amiseen.
Suu emma len olai ee oidaan a i aessa a us aa samanlaisella senso i a us uksella kuin
len okonee kin, esime kiksi laaja o maa isella ilmaku auskame alla.
Kaukoka oi us a koi uksessa len äminen edelly ää len olai een a us amis a au opilo illa
ja GPS+IMU (ine iami auslai e) -lai eis olla, jo a suunni ellu len olinja oidaan len ää a kas i,
eikä mi auksiin jää aukkoja. Jä jes elmään kuuluu lisäksi maa-asema, jolla len olai eelle syö e ään
len osuunni elma, sekä lennon aikana seu a aan len olai een eleme ia ie oja ku en nopeus, sijain i,
akun a aus ja senso ien oimin a.
UAV:llä uo e a a kaukoka oi usaineis o
Tyypillinen kaukoka oi usaineis o on op isella kame asenso illa o e uis a ku is a uo e u RGB-,
ää ä ä i- ai hype spek ialueen o oku amosaiikki. Hype spek ikana ien mää ä oi olla jois akin
kymmenis ä sa oihin kana iin. Toinen yypillinen UAV-ku auksella uo e a a aineis o on digi-
aaliseen s e eo o og amme iaan pe us u a 3D-pis epil i (Ku a 2), jollainen oidaan uo aa hy in
yksinke aisella kame asenso illa o e uis a ku is a edelly äen, e ä ku ien esoluu io ja s e eopei o
Ku a 1. Ka apul il a laukais a a ja a jon a assa laskeu u a UAV (esime kkinä C-As al
B amo ).
3
Me sä ie een aikakauski ja 2018-10085 · Tie een o i · Tuominen ym. · Miehi ämä ömä len olai ee me sien…
on ii ä ä. Hype spek iku auksen ko kea spek inen ja adiome inen e o uskyky o eu uu jos-
sain mää in spa iaalisen e o usky yn kus annuksella. Täs ä syys ä 3D-pis epil en uo amiseen
käy e ään yleensä RGB-kame aa. Lase keilain a käy ämällä oidaan uo aa lida -pis epil i, jonka
e o uskyky iippuu lähinnä len oko keudes a (Ku a 3).
UAV:n a ulla uo e un s e eo o og amme isen 3D-pis epil en ja hype spek iku an yhdis-
elmällä on pääs y puus o ulkinnassa koeala asolla hy in a kkoihin es imaa eihin puus on mää ää
ja dimensio a samoin kuin e i puulajien osuuksia ku aa ien unnus en osal a. UAV:n suh eel-
lisen ma alas a len oko keudes a joh uen ku aus oidaan ehdä ko kealla esoluu iolla, alkaen
muu amas a sen ime is ä. Yhdis e ynä ii ä än suu een s e eopei oon ku aus uo aa hy in
yksi yiskoh aisen o og amme isen pin amallin me säs ä (Ku a 2). Au opilo in ja GPS-IMU:n
yhdis elmä mahdollis aa hy in a kan len ämisen, jolloin minkä ahansa muo oinen ku ausalue
oidaan ka aa ongelmi a.
Ku a 2. UAV-ku aukses a uo e u s e eo o og amme inen 3D-malli me säs ä.
Ku a 3. UAV:s a noin 70 m:n ko keudel a keila u lase pis epil i, lai eena Riegl RiCop e /
VUX-SYS lase keilainjä jes elmä, © No dic Geo Cen e Oy. Pis eiden ä i ys sääde y e i
koh eis a heijas uneiden kaikujen in ensi ee in pe us eella.
4
Me sä ie een aikakauski ja 2018-10085 · Tie een o i · Tuominen ym. · Miehi ämä ömä len olai ee me sien…
Alue ason puus o ulkinnassa, jossa puus o ulkin ayksikkönä on yleensä koeala ai mik o-
ku io, on o og amme isen 3D-pis epil en ja hype spek iaineis on yhdis elmällä pääs y Suomen
olosuh eissa noin 7 %:n es imoin i a kkuu een (RMSE) puus on pi uuden suh een ja hieman yli
20 %:n a kkuu een puus on kokonais ila uuden suh een. Samanlaisella aineis olla on saa u laajas a
puulaji alikoimas a (ku a u Mus ilan a bo e umissa Elimäellä) unnis e ua yksi äis en puiden
asolla puulaji hy in luo e a as i, 83 %:n a kkuudella 26 puulajin joukos a. Vas aa anlainen
ku ausaineis o mahdollis aa me sänin en oinnin lisäksi esim. o o ealis isen 3D- i uaaliesi yksen
me säs ä.
UAV:n e uja ja ajoi uksia me säku auksissa
Me ki ä impänä e una oidaan ilman muu a pi ää ke yiden ja edullis en len olai eiden mahdollis-
amia alhaisia len okus annuksia ja ma alaa kynnys ä len o oiminnan aloi amiseen. Hy in a kas i
säädel yyn pe in eiseen ilmailuun e a una UAV-ope oin iin lii yy melko ähän hallinnollis a ja
ju idis a sää elyä, mu a oisaal a UAV-len ämiseen lii yy sellaisia ajoi uksia, jo ka me ki ä äs i
hai aa a kaukoka oi us oimin aa.
Kun oimin a ei ole sido u kon en ionaalisen ilmailun aa imiin len oken iin, len o oimin a
oidaan o eu aa jous a as i koh een lähis öl ä. Tällöin len ojen ajoi us oidaan op imoida a peen
mukaan, samoin kun on myös mahdollis a eagoida nopeas i mahdollises i kohdealueella muu -
u iin sää- ai alais usolosuh eisiin pa haan ku aus uloksen saamiseksi. Vaikka ku aus ai keilaus
yleensä py i ään o eu amaan mahdollisimman hy issä alais us- ja sääolosuh eissa, UAV:llä on
mahdollis a ehdä lenno myös pil i e hon alla. Sähkökäy öise UAV: mahdollis a a myös lähes
ääne ömän oiminnan.
Mikäli ka oi us aa ii len ämis ä aikeissa olosuh eissa, oidaan UAV:llä len äminen ka soa
jä ke äksi silloinkin, kun olosuh ee miehi e yn len okoneen suh een olisi a liian aikea ai
aa allise . Tällainen ilanne oisi olla esime kiksi al isen my skyn aiheu amien me sä uhojen
kii eellinen ka oi us joulukuun sumuis en ja lyhyiden päi ien aikana. Len ämis ä ei ä myöskään
ajoi a len omiehis ön aukojen a e ai yöaika ajoi ukse .
Me ki ä änä e una oidaan pi ää myös si ä, e ä mahdollisen onne omuuden, ku en maahan
pu oamisen, sa uessa ahinko on suu ella odennäköisyydellä pelkäs ään ma e iaalinen ja ke yillä
lai eilla silloinkin yleensä ähäinen.
Teknisiä ajoi ei a me ki ä ämpänä es eenä UAV:iden käy ön laajenemiselle me säsek-
o illa o a ilmailuhallinnollise mää äykse . Miehi ämä ömän ilmailun lainsäädännöllinen oi-
min aken ä ase aa ajoi uksia, jo ka paljol i es ä ä UAV-lai eiden eknisen po en iaalin äyden
hyödyn ämisen me sien kaukoka oi uksessa. Suomessa, ku en useimmissa maissa, miehi ämä ön
lennä ys on pääsään öises i salli u ain si en, e ä maa-asemal a on näköyh eys len olai eeseen ja
ällöinkin suu in salli u len oko keus on 150 me iä, minkä johdos a UAV on käy ökelpoinen ain
pienien es ialueiden ai muiden e ikoiskoh eiden ku auksessa ilman lisäjä jes elyi ä. Maini uis a
ajoi uksis a on kui enkin mahdollis a poike a käy ämällä a a ua ( s. muul a liiken eel ä sulje ua)
ilma ilaa, mikä sallii au onomisen len ämisen ohjelmoi ua len o ei iä pi kin ilman näköyh ey ä,
siis pelkän au opilo in ja paikan imen ohjauksessa. Mikäli lai e käy au onomisen lennon aikana
adioho ison in alapuolella, ei ällöin myöskään saada lennon eleme ia ie oja maa-asemalle, eikä
lai eelle oi änä aikana lähe ää mi ään ohjauskomen oja kesken lennon. Ilma ilan a auksessa on
oma by ok aa ise kiemu ansa, mu a ällä he kellä se on käy ännössä ainoa keino saada ehok-
kaas i o eu e ua minkään laajemman me säalueen ka oi us UAV:llä.
5
Me sä ie een aikakauski ja 2018-10085 · Tie een o i · Tuominen ym. · Miehi ämä ömä len olai ee me sien…
Mi en UAV:n po en iaalia oisi hyödyn ää pa emmin me sien
ka oi uksessa?
Jo a miehi ämä ömien len olai eiden edu ulisi a esiin, niillä olisi pääs ä ä len ämään au o-
nomises i ku a a alla alueella. Tämä aa ii sellais en jä jes elmien kehi ämis ä, mikä es äisi
ö mäykse muiden ilma-alus en kanssa. Hy in ke yillä lai eilla ö mäyksenes o-au oma iikalle
ase e a is a aa imuksis a oisi mahdollises i inkiä. Pien en lai eiden osal a akkujen kapasi ee-
in pa aneminen olisi myös ä keää, mu a akkujen ekniikassa ei liene odo e a issa d amaa -
isia kehi yshyppäyksiä lähi ule aisuudessa. Lisäksi ongelmaksi jää akiin uneiden oimijoiden
ähäisyys ällä he kellä, a sinkaan suu illa UAV:illä eh ä ää ka oi us a a joa ia y i yksiä ei
juu i ole. Suomessa me säsuunni elun aa iman in en oin i iedon ke äämiseksi on yh eiskunnan
ahoi uksella ylläpide y lase keilaukseen ja ilmaku aukseen pe us u aa me sien kaukoka oi us a,
jo en me säalalla ei ole laajan mi akaa an UAV-y i ys oiminnalle sopi aa aloudellis a loke oa.
Koska me säalalla ei ole syn yny akiin unu a UAV- oimin aa, on myöskin aikea a ioida, mille
heh aa ikus annus asolle UAV-ku aukseen pe us u a mene elmä ase uisi.
Huolima a sii ä, e ä UAV:llä i se len äminen sinänsä onkin edullis a miehi e yyn len o-
koneeseen e a una, len o oimin a kui enkin si oo henkilös öä oimin a-alueella, eli UAV-
ku auksen päi äkus annuksis a huoma a a osa muodos uu henkilös ön palkka- ja ma kakuluis a.
Ku a a an pin a-alan päi ä uo okses a oidaan ehdä a ioi a len olai eiden eknis en ominai-
suuksien (ku en oimin a-ajan ai -ma kan) pe us eella. Vaikka lai eiden kehi yessä oimin a-aja
pi ene ä , pi killä ku auslennoilla ajoi eeksi saa aa muodos ua mui a ekijöi ä, ku en esim. ku ien
allennuskapasi ee i aineis on suu es a mää äs ä joh uen.
Teknises i älläkin he kellä olisi äysin mahdollis a ka oi aa koko Suomen me sä käy -
äen halpoja e kkokaupois a ila a issa ole ia mul ikop e in ja kame an yhdis elmiä, mu a
sellainen p ojek i ei olisi aloudellisessa mielessä ai o ganisoinnin kannal a o eu amiskelpoinen.
Pien en UAV-lai eiden po en iaalin hyödyn äminen laajan alueen ka oi uksessa edelly äisi suu ia
edis ysaskelei a len ä ien obo ien au onomian ja pa iälyn kehi ämisessä. UAV- ekniikka ulee
kui enkin odennäköises i ennemmin ai myöhemmin lyömään i sensä läpi me sien samoin kuin
muidenkin luonnon a ojen kaukoka oi uksessa, samalla a oin kuin esim. ma kapuhelime ies-
innässä. Ja kun ekniikka yleis yy, niillekin keksi ään lisää uusia käy ö apoja, jo ka poikkea a
nykyisis ä ku aus ekniikois a. Ensimmäiseksi ne odennäköisimmin lyö ä i sensä läpi siellä,
missä ei ole olemassa yh eiskunnan ai muiden akiin uneiden oimijoiden ylläpi ämää almis a
in as uk uu ia luonnon a ojen ka oi uksessa.
Ki jallisuu a
Tuominen S., Balazs A., Honka aa a E., Pölönen I., Saa i H., Hakala T., Viljanen N. (2017).
Hype spec al UAV-image y and pho og amme ic canopy heigh model in es ima ing o es
s and a iables. Sil a Fennica 51(5) a icle 7721. h ps://doi.o g/10.14214/s .7721.
Tuominen S., Näsi R.,Honka aa a E., Balazs A., Hakala T., Viljanen N., Pölönen I., Saa i H., Ojanen
H. (2018). Assessmen o classi ie s and emo e sensing ea u es o hype spec al image y
and s e eo-pho og amme ic poin clouds o ecogni ion o ee species in a o es a ea o
high species di e si y. Remo e Sensing 10(5): 714. 28 s. h ps://doi.o g/10.3390/ s10050714.