Stokastisen sadantamallin spatiaaliparametrien identifiointi satelliittihavainnoista

High-resolution spatiotemporal rainfall data is often desired as an input in water resources management, especially in the urban environment. Such data is rarely available due to the high cost and time-consumption of measuring it. Recently, stochastic rainfall models, based on the theory of scaling in rainfall, have been successfully applied to generate rainfall data for simulations. These models have been previously calibrated against dense grid gauge data and weather radar data. It was investigated to which extent a rainfall model could be calibrated using satellite data that is publicly available for large areas but has a coarse resolution such as the Tropical Rainfall Measuring satellite mission (TRMM) observations. The sultanate of Oman was chosen as the target area for the research due to previous studies which have aimed to develop flood mitigation procedures and stressed the importance of remotely sensed data in observation network design. A spatial multiplicative cascade model of rain is presented, and its parameters are estimated from TRMM observed rainfall events from Oman. The model is based on multiaffine random field theory. Rain fields are characterized by a power spectrum exponent ß, scaling range and a generalized structure function which expresses spatial correlation. The model has three parameters: mean areal rainfall R0. a scaling parameter sigma0 which is found indirectly via sigmaN by fitting a log-normal distribution to the probability density function of rain rate and a scaling exponent Hs which is estimated by finding the slope of the generalized structure function exponents at the origin. The power spectrum analysis verified that TRMM data can be considered multiaffine and hence the generalized structure function can be applied. Scaling range was found to extend up to 25 km. The derived parameter values (R0, sigmaN, Hs) converge with results from previous studies which suggests that also coarse resolution satellite data can be used to calibrate stochastic spatial rainfall models. Due to the insufficient temporal resolution of TRMM only the spatial parameters were identified. A space-time representation of rain could be produced by integrating the spatial model with a temporal model such as the broken line model. Other public satellite data records, such as those provided by EUMETSAT (European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites), could be utilized for parameter estimation of the temporal model. Moreover, it was concluded that there is no general approach to rainfall modelling; a model that could be applied in all situations and locations simply does not exist. The presented model can only be applied to rain fields with a certain type of a power spectrum (usually present in convective rain). However, it might be possible to simulate rainfall anywhere within the TRMM satellite range covering most of the tropics.Korkean spatiaaliresoluution sadantahavainnot ovat tärkeitä lähtötietoja erilaisissa vesivarojen hallinnoimiseen liittyvissä tehtävissä erityisesti kaupunkiympäristöissä. Hiljattain stokastisia. sateen skaalautumisteoriaan pohjautuvia sadantamalleja on käytetty tällaisten aineistojen luomiseen keinotekoisesti. Aiemmin malleja on kalibroitu tiheiden sadepistemittausten ja sadetutkakuvien avulla. Nyt tutkittiin onnistuuko sadantamallin parametrien estimointi käyttäen julkista. laajat alueet kattavaa, mutta karkearesoluutioista satelliittihavaintoaineistoa. Parametrien identifioinnissa hyödynnettiin TRMM-satelliittiohjelman (Tropical Rainfall Measuring Mission) sadehavaintoja. Kohdealueeksi valitussa Omanissa on aiemmin tutkittu havaintoverkon kehittämisen merkitystä tulvasuojelulle ja nostettu esiin kaukokartoitetun havaintoaineiston tärkeys. Spatiaalisen 'multiplicative cascade' -mallin parametreja estimoitiin TRMM havainnoista. Malli pohjautuu multiaffiinien satunnaiskenttien teoriaan. Sadekentän tärkeimmät ominaisuudet voidaan kuvata käyttäen sadekentän tehospektrin eksponenttia ß, skaalautumisetäisyyttä ja yleistettyä rakennefunktiota, joka mittaa spatiaalista korrelaatiota. Mallissa on kolme parametria, joista ensimmäinen, R0. on keskimääräinen aluesadanta. Toinen parametri on skaalautumisparametri sigma0, joka voidaan estimoida epäsuorasti sigmaN avulla etsimällä sateen intensiteettiarvojen tiheysfunktio ja sovittamalla se log-normaaliin jakaumaan. Kolmas parametri on skaalautumiseksponentti Hs. joka arvioidaan yleistetyn rakennefunktion eksponenttien kulmakertoimesta lähellä origoa. Tehospektrianalyysin tulos osoitti. että TRMM havaintoja voidaan käsitellä multiaffiinina, jolloin myös yleistetyn rakennefunktion käyttö on perusteltua. Skaalautumisen arvioitiin ulottuvan 25 km asti. Malliparametreille (R0, sigmaN, Hs) saadut arvot ovat yhteneviä aikaisempien tutkimusten kanssa, joten on perusteltua päätellä, että TRMM satelliittihavaintoja voidaan käyttää stokastisen sadantamallin parametrien estimointiin. TRMM havainnoista identifioitiin vain spatiaaliparametrejä, sillä temporaalinen resoluutio ei ollut riittävä. Sateen spatiaali-temporaalirakenteen mallintaminen vaatisi lisäksi erillisen temporaalimallin, kuten 'broken line' -mallin. Sen parametrien estimoinnissa voitaisiin hyödyntää jotain toista julkista satelliittihavaintoarkistoa, kuten esimerkiksi EUMETSATia (European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites). Tehdyn tutkimuksen pohjalta pääteltiin, että sateen mallintamiseen ei ole yhtenäistä lähestymistapaa. Tässä esitetty malli kelpaa vain sellaisten sadekenttien mallintamiseen. joiden tehospektri on tietyntyyppinen - yleensä konvektiivisessa sateessa esiintyvä. Sadantaa olisi kuitenkin mahdollista simuloida missä tahansa TRMM satelliitin kantaman alueella

Musiikin vaikutus sairaan lapsen pelkoon - Kuvaileva kirjallisuuskatsaus

Opinnäytetyö on osa Laurea-ammattikorkeakoulun Ohjaus hoitotyössä -hanketta, ja tarkoituksena oli kuvata musiikin merkitystä sairaan lapsen pelkoon. Opinnäytetyön tavoitteena oli tuottaa tietoa musiikin merkityksestä sairaan lapsen pelkoon. Opinnäytetyön tutkimuskysymyksenä oli “miten musiikki vaikuttaa sairaan lapsen pelkoon?”   Opinnäytetyö tehtiin yhteistyössä Uuden lastensairaalan osasto Vuoren kanssa. Osastolla Vuori hoidetaan 0—16 -vuotiaita, monipuolisesti kirurgisia ja sydänongelmista kärsiviä potilaita sekä huuli- ja suulakihalkiopotilaita. Opinnäytetyön avulla pyrittiin tuomaan esille tutkittua tietoa opinnäytetyön aiheesta, sekä tukemaan hoitohenkilökuntaa käyttämään musiikkia lääkkeettömänä hoitomenetelmänä sairaan lapsen pelon hallinnassa. Opinnäytetyö toteutettiin kuvailevana kirjallisuuskatsauksena. Kirjallisuuskatsauksen aineistonhaku tehtiin käyttäen Cinahl-tietokantaa sekä manuaalista hakua Googlesta ja Google Scholarista. Valitut alkuperäistutkimukset analysoitiin induktiivisella sisällönanalyysilla ja yläluokiksi sisällönanalyysilla muodostuivat ”musiikin vaikutukset elintoimintoihin” ja ”musiikin psyykkiset vaikutukset”. Tuloksista ilmeni, että musiikilla on positiivisia vaikutuksia sekä elintoimintoihin että psyykkisiin ominaisuuksiin. Musiikin kuunteleminen alentaa verenpainetta, sykettä ja hengitystaajuutta. Musiikkia voidaan käyttää lääkkeettömänä menetelmänä pelon ja kivun hallinnassa, sillä se lieventää ahdistuneisuutta ja pelkoa ja saa huomion kiinnittymään toimenpiteestä muualle. Lapset kokevat, että musiikki tuo heille mielihyvää, ilon ja hauskuuden tunteita. Musiikkipajatoiminta on lapsille ajanvietettä sairaalassa ollessa ja musiikki auttaa heitä jäsentelemään ja käsittelemään tunteita, joita he sairaalahoidon aikana kokevat.This Bachelor’s thesis is a part of the project Ohjaus hoitotyössä (Guidance in Nursing) in Laurea University of Applied Sciences. Its purpose was to represent the relationship between music and the level of fear experienced by hospitalized children. The aim of this thesis was to provide information about the impact of music on hospitalized children. The research question of this thesis was “how does music impact on fear experienced by hospitalized children?” The thesis was completed in collaboration with the ward Vuori in The New Children’s Hospital. The ward provides care for children and adolescents aged 0-16 years with various types of cardiac conditions and diverse surgical problems and children with cleft lip and palate. The aim of the thesis was to present researched information about the subject of the thesis and to support the nursing staff and parents to use music as a non-pharmacological intervention to control the level of fear in hospitalized children. The thesis was conducted as a descriptive literature review. The data was collected from database Cinahl and using manual search in Google and Google Scholar. The original studies found were analysed using inductive content analysis. The themes formed were “music’s impact on vital signs” and “musics impact on psychological features”. The findings showed that music has positive impacts on both categories. Listening to music lowers blood pressure, heart rate and respiratory rate. Music can be used as a non-pharmacological intervention in controlling anxiety and pain. Listening to music mitigates the feelings of anxiety and fear and helps children pay attention somewhere else than the procedure. Children feel that music brings them delight, joy and feelings of fun. Music therapy is a way to spend time while being hospitalized and music helps children deal with their feelings

Toimintamallit happamuuden ennakoimiseksi ja riskien hallitsemiseksi turvetuotannossa. Sulfa II -hankkeen loppuraportti

Sulfa II -hankkeessa tuotettiin keinoja happamien sulfaattimaiden aiheuttamien ongelmien käsittelyyn viranomaisten ja turvetuottajien toiminnan tueksi. Hankkeen tavoitteena oli: 1) kehittää malli, joka ennustaa happamuuspiikkien esiintymistä valuma-aluetasolla, 2) kehittää toimintatapoja happaman valumaveden syntymisen ehkäisemiseksi turvetuotannossa, 3) kehittää ja testata menetelmiä, joilla voitaisiin hallita jo syntyneitä happamuusongelmia ja 4) luoda yhtenäinen ohjeistus sulfaattimaaongelman laajuuden määrittämiseksi turvetuotannon lupaprosessin yhteydessä. Happamien sulfaattimaiden aiheuttamien happamuusongelmien arvioimiseksi Suomen ympäristökeskuksen VEMALA -työkaluun kehitettiin malli sulfaatin kulkeutumisesta ja sen vaikutuksesta veden happamuuteen järvi- ja uomaverkostossa. Mallinkehityksen tueksi Pohjois-Pohjanmaalla sijaitsevalla pilottivaluma-alueella suoritettiin vedenlaadun seurantaa ja tarkennettu sulfaattimaiden kartoitus. Turvetuotantoalueiden happamuuden syntymekanismia tarkennettiin olemassa olevaa aineistoa hyödyntäen, ojareunuksiin ja tuotantosaroille kohdistuvalla maanäytteenotolla ja hapettumiskokein laboratorio-olosuhteissa. Tulosten perusteella havaittiin, että ohut yhtenäinen turvekerros suojaa pohjamaata hapettumiselta ja tuotannon aikana hapettumista tapahtuu vain pienillä rajatuilla alueilla ojien reunavyöhykkeillä. Jo muutaman kymmenen sentin yhtenäisen turvekerroksen havaittiin suojaavan sen alla olevaa mineraalimaata merkittävästi hapettumiselta. Maankuivatuksen tehostaminen jälkikäyttövaiheessa voi kuitenkin aiheuttaa merkittävää hapanta vesistökuormitusta, ja riskit tulisi aina tiedostaa toimittaessa happamien sulfaattimaiden vaikutuspiirissä. Neutralointimateriaaleja ja -menetelmiä testattiin hankkeessa sekä laboratoriossa, että maastossa pilot- ja täyden mittakaavan kokeina. Täyden mittakaavan kokeina testattiin ojien vuoraamista paperitehtaan sivulietteellä, OPA-sakalla, sekä niin kutsuttua neutralointikaivoa, jossa neutralointimateriaalina oli granuloitu kalsiumhydroksidi. Hankkeessa julkaistiin myös opas happamien sulfaattimaiden kartoittamiseen turvetuotantoalueilla