4. sija kansallinen sarja

Nyyti Kinnunen ja Henna Silvennoinen

Eläinten tunnistaminen laserkeilausaineistosta

Kilpailutyö

Nyyti Kinnunen, 18, ja Henna Silvennoinen, 17, opiskelevat Valkeakosken Tietotien lukiossa.

Tytöt keskustelivat opettajansa kanssa sopivaa tutkielman aihetta miettiessään: ”Saimme opettajaltamme Esa Lapilta vinkin, jonka vuoksi osallistuimme laserkeilausta käsittelevään seminaariin. Seminaarissa saimme tutkimusideallemme positiivisen vastaanoton, joten päätimme tehdä aiheesta tutkielman.”

Käytännössä Nyyti koodasi Java-ohjelman ja Henna vastasi kuvista. Tekstin he kirjoittivat yhdessä.

Laserkeilaus on kaukokartoitusmenetelmä, jolla kartoitetaan esimerkiksi metsiä ja laaditaan korkeusmalleja kartoitustarkoituksiin. Maanmittauslaitos on aloittanut Suomen järjestelmällisen keilaamisen vuonna 2008. Nyytin ja Henna tutkielman tarkoitus on selvittää, voiko Maanmittauslaitoksen laserkeilausaineistosta tunnistaa suuria eläimiä. Laserkeilauksessa on mahdollista päästä moniin tarkkuuksiin, esimerkiksi puulajien tunnistamisessa käytetty keilausaineisto on huomattavasti tutkielmassa käytettyä tarkempaa. Eläinkantojen kartoittamiseen metsässä käytetään nykyään esimerkiksi riistakolmioita, jotka voitaisiin tulevaisuudessa korvata laserkeilauksella. Myös EU voisi hyötyä laserkeilauksesta, sillä se helpottaisi maatalouden valvomista.

Nyytin ja Hennan tutkielmassa keskitytään tunnistamaan maatilojen lehmiä ja hevosia sekä Korkeasaaren suurikokoisia eläimiä. Eläimet ovat olleet suljetulla aukealla alueella ja niiden määrä on tiedossa. Alueiden laserkeilausaineisto saatiin Maanmittauslaitokselta. Eläinten aitaukset etsittiin aineistosta ja aitauksen sisällä olevat pisteet jäsennettiin Java-ohjelman avulla erilliseksi tiedostoksi. Tutkielmassa kehitettiin yksinkertainen algoritmi eläinten tunnistamiseen pisteiden joukosta.

Osoittautui, että eläinten tunnistus on mahdollista. Nyytin ja Hennan kehittämä automaattinen menetelmä löysi aineistosta huomattavan määrän pisteitä, jotka osoittautuivat manuaalisessa tarkastelussa eläimiksi. Menetelmän löytämät potentiaaliset eläimet olivat harvoin vääriä algoritmin yksinkertaisuudesta huolimatta.

Arvioijien kommentit

Arvioijista kyseessä on vaativa, relevantti, ja mielenkiintoinen aihe. Aihe on myös uutta luova, koska se tarjoaa kokonaan uusia käyttökohteita olemassa olevalle mittausmenetelmälle. Se vaatii myös toimivaa yhteistyötä niin mittaustekniikoiden asiantuntijoiden kuin kunkin kohteen isäntien ja emäntien kanssa. Lisäksi se edellyttää eriluonteisten asioiden yhdistelykykyä: mittaustekniikan ominaispiirteet ja rajoitteet, eläinten ominaisuudet ja tiedot ulkoiluajoista sekä laskennallisen menetelmän rajoitteiden ymmärtäminen ja analysointi.

Johdanto on hieno: motivoiva ja taustaselvitys aiheeseen. Tutkimuskysymykset ja -tavoitteet on kuvattu perusteellisesti ja motivoivasti. Tutkimusmenetelmät ja -aineisto on valittu erittäin onnistuneesti. Osa-aineistot ovat keskenään riittävän heterogeenisiä ja niiden erityispiirteet on huomioitu niin menetelmien kehityksessä kuin tulosten analysoinnissakin. Kehitetty laskennallinen menetelmä on sopivan yksinkertainen ainakin kyseiseen ensivaiheen tutkimukseen.

Työssä on erinomainen, seikkaperäinen tutkimusaineiston ja tutkimusvaiheiden selvittely sekä hieno ja monipuolinen tuloksia tarkastellut osio. Tulokset on esitetty erittäin selkeästi taulukkomuodossa.

Johtopäätösten muodostamisessa on otettu hienosti huomioon erilaiset epävarmuustekijät (mittausten harvuus suhteessa eläinten kokoon, epävarmuus eläinten ulkoiluajankohdasta ja asennosta). Johtopäätösten vahvuus on mitoitettu oikein suhteessa tuloksiin ja niiden epävarmuustekijöihin.

Työ on rakenteeltaan, ulkoasultaan ja kieliasultaan erittäin huoliteltu. Kuvat ovat havainnollistavia ja hyvin valittuja. Tiivistelmä kertoo työn keskeisen sisällön. Lähdeluettelo on perusteellinen ja monipuolinen.

Kokonaisuudessaan erinomainen tutkielma haastavasta ja monitahoisesta aiheesta. Työn erityisiä vahvuuksia ovat aiheen uutuus ja monipuolisuuden tuoma haasteellisuus sekä erityisen onnistunut raportointi. Hieno työ, jota oli ilo lukea!

Nyyti harrastaa tanssipelaamista ja Henna pianon soittoa sekä kuorolaulua.