Satakunnan vaihemaakuntakaavan 1 tuulivoimala-alueiden visualisointi
Eteläaho, Anna (2013)
2013
Tietotekniikan koulutusohjelma
Tuotantotalouden ja rakentamisen tiedekunta - Faculty of Business and Built Environment
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2013-12-04
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201312191507
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201312191507
Tiivistelmä
Paikkatietoon perustuvan maaston 3D-mallinnuksen avulla on mahdollista havainnollistaa visuaalisesti maisemien muuttumista rakentamisen yhteydessä. Tämän diplomityön taustalla olleen tutkimusprojektin tavoitteena oli Satakunnan alueelle kaavoitettujen tuulivoimala-alueiden visualisointi stillkuva- ja videomateriaalin avulla. Erillisiä tuulivoimala-alueita on Satakunnan vaihemaakuntakaavan 1 ehdotuksessa osoitettu 18 kappaletta. Näistä tutkimuksen toimeksiantaja, Satakuntaliitto, valitsi 11 aluetta mallinnettavaksi. Tuloksena on 18 esittelyvideota, joissa kierretään tuulivoimala-alue ilmasta käsin tai liikutaan alueen sisällä teitä pitkin.
Jokaisesta alueesta tehtiin kolmiulotteinen malli, joka käsittää maanpinnan sekä puuston. Maanpinnan korkeuksien mallinnuksessa käytettiin Maanmittauslaitoksen ja Metsäkeskuksen laserkeilausaineistoa. Maanpinnan korkeusmalliin liitettiin Maanmittauslaitoksen ortoilmakuvat alueesta, jolloin tuloksena on maanpinta, joka näyttää samalta kuin ilmakuvassa mutta myötäilee todellisia maaston muotoja. Puut lisättiin malliin 3D-objekteina, joiden paikkojen ja korkeuksien määrittelyssä hyödynnettiin kasvillisuutta kuvaavaa laserkeilaus- eli lidaraineistoa. Myös suunnitellut voimalat ja huoltorakennukset liitettiin malliin 3D-objekteina toimeksiantajalta saatuja paikkatietoja hyväksikäyttäen. Malliin lisättiin mittasuhteiden havainnollistamiseksi ja realistisuuden lisäämiseksi myös rakennuksia, voimalinjoja, autoja ja ihmisiä.
3D-mallien avulla tuotettiin runsaasti stillkuvia, joista koostettiin muutaman minuutin pituisia esittelyvideoita. Toimeksiantaja luonnosteli kartalle reitit, joita videokameran haluttiin seuraavan, ja niiden perusteella tehtiin tietokonekäsittelyyn sopivat kameralinjat. Koko lähdeaineiston käsittely kameralinjat mukaan lukien suoritettiin pääsääntöisesti MATLAB- ja ArcGIS -ohjelmistojen avulla.
Työssä korostui laserkeilausaineiston ja ilmakuvien kohdalla suurten tietomäärien käsittelyn hankaluus rajallisella muisti- ja laskentakapasiteetilla. Ohjelmakoodien optimointia jouduttiin tekemään runsaasti, jotta aineiston esikäsittely ei olisi vienyt liikaa aikaa. Myös kolmiulotteisten mallien käsittelyn raskaus ArcScene-sovelluksessa asetti rajoituksensa esimerkiksi 3D-puuobjektien tiheydelle ja ulkonäölle. Lopputulos oli kuitenkin visuaalisesti varsin tyydyttävä ja videoita on esitelty muun muassa yleisötilaisuuksissa sekä videoiden jakamiseen tarkoitetulla Youtube-sivustolla internetissä.
Jokaisesta alueesta tehtiin kolmiulotteinen malli, joka käsittää maanpinnan sekä puuston. Maanpinnan korkeuksien mallinnuksessa käytettiin Maanmittauslaitoksen ja Metsäkeskuksen laserkeilausaineistoa. Maanpinnan korkeusmalliin liitettiin Maanmittauslaitoksen ortoilmakuvat alueesta, jolloin tuloksena on maanpinta, joka näyttää samalta kuin ilmakuvassa mutta myötäilee todellisia maaston muotoja. Puut lisättiin malliin 3D-objekteina, joiden paikkojen ja korkeuksien määrittelyssä hyödynnettiin kasvillisuutta kuvaavaa laserkeilaus- eli lidaraineistoa. Myös suunnitellut voimalat ja huoltorakennukset liitettiin malliin 3D-objekteina toimeksiantajalta saatuja paikkatietoja hyväksikäyttäen. Malliin lisättiin mittasuhteiden havainnollistamiseksi ja realistisuuden lisäämiseksi myös rakennuksia, voimalinjoja, autoja ja ihmisiä.
3D-mallien avulla tuotettiin runsaasti stillkuvia, joista koostettiin muutaman minuutin pituisia esittelyvideoita. Toimeksiantaja luonnosteli kartalle reitit, joita videokameran haluttiin seuraavan, ja niiden perusteella tehtiin tietokonekäsittelyyn sopivat kameralinjat. Koko lähdeaineiston käsittely kameralinjat mukaan lukien suoritettiin pääsääntöisesti MATLAB- ja ArcGIS -ohjelmistojen avulla.
Työssä korostui laserkeilausaineiston ja ilmakuvien kohdalla suurten tietomäärien käsittelyn hankaluus rajallisella muisti- ja laskentakapasiteetilla. Ohjelmakoodien optimointia jouduttiin tekemään runsaasti, jotta aineiston esikäsittely ei olisi vienyt liikaa aikaa. Myös kolmiulotteisten mallien käsittelyn raskaus ArcScene-sovelluksessa asetti rajoituksensa esimerkiksi 3D-puuobjektien tiheydelle ja ulkonäölle. Lopputulos oli kuitenkin visuaalisesti varsin tyydyttävä ja videoita on esitelty muun muassa yleisötilaisuuksissa sekä videoiden jakamiseen tarkoitetulla Youtube-sivustolla internetissä.