Improvements, calibration and accuracy of the Finnish Geodetic Institute Field Goniospectrometer

Tässä diplomityössä esitellään Geodeettisen laitoksen kenttägoniospektrometri, FIGIFIGO, siihen tehdyt kalibraatiot, tarkkuusmittaukset ja parannukset. Työssä esitellään myös muita samankaltaisia laitteita, selitetään mittauksen teoria ja esitellään joitakin saatuja tuloksia. FIGIFIGO on kenttäkäyttöön suunniteltu mittalaite, jolla voidaan määrittää erilaisista pinnoista heijastuneen valon spektri useista eri suunnista. Tätä tietoa voidaan käyttää pintojen heijastavuuden mallintamiseen, satelliiteista saadun datan varmentamiseen ja ilmakuviin tehtäviin korjauksiin. FIGIFIGO on suunniteltu mahdollisimman varmatoimiseksi, nopeaksi ja kevyeksi. Tämän työn kuluessa laitteistoon on lisätty muun muassa kalansilmälinssillä varustettu kamera, jolla määritetään laitteen asento suhteessa aurinkoon, sekä uudet optiikat, joilla voi mitata valon polarisaatiota. Nämä lisäykset ovat mahdollistaneet entistä monipuolisemmat mittaukset ja siten uusien tieteellisten tulosten hankkimisen. Laitteiston kalibraatio on antanut lisää varmuutta saatujen tulosten oikeellisuudesta ja tarkkuustestien perusteella tehdyt muutokset ja parannukset ovat entisestään lisänneet laitteiston mittatarkkuutta ja luotettavuuttaThis work presents the features of Finnish Geodetic Institute Field Goniospectrometer (FIGIFIGO), concentrating on recent improvements, calibrations, and accuracy of the device. Several similar instruments by international research colleagues are introduced and the theories of bidirectional reflectance factor and bidirectional reflectance distribution function are briefly explained. Some data are presented to give an idea of the measurement results. FIGIFIGO is a device for multiangular reflectance factor measurements under field conditions. Some most noteworthy features of the instrument, compared to similar devices, include: fast operation and assembly, high portability, possibility for both laboratory and field measurements, and high degree of automation. The most important improvements to the system include: a sky camera for device orientation, optics with rotatable linear polarizer, and a fine tune mirror for spatial correction of optics footprint. With the addition of these features, FIGIFIGO has became more reliable and accurate, and scientifically more useful. Calibration of the system has increased the reliability of the data, and has provided the operators with information on how to operate the instrument most efficiently and accurately. The utilization of this information translates directly to more reliable and scientifically more important data

CoAP over ICN

The Constrained Application Protocol (CoAP) is a specialized Web transfer protocol for resource-oriented applications intended to run on constrained devices, typically part of the Internet of Things. In this paper we leverage Information-Centric Networking (ICN), deployed within the domain of a network provider that interconnects, in addition to other terminals, CoAP endpoints in order to provide enhanced CoAP services. We present various CoAP-specific communication scenarios and discuss how ICN can provide benefits to both network providers and CoAP applications, even though the latter are not aware of the existence of ICN. In particular, the use of ICN results in smaller state management complexity at CoAP endpoints, simpler implementation at CoAP endpoints, and less communication overhead in the network.Comment: Proc. of the 8th IFIP International Conference on New Technologies, Mobility and Security (NTMS), Larnaca, Cyprus, November, 201

The Radiation, snow characteristics and albedo at summit (RASCALS) expedition report

The RASCALS expedition spent over three weeks at the Summit camp research station near the top of the Greenland Ice Sheet during polar summer 2010. During this time, detailed measurements of the physical and optical properties of Arctic perennial snow were carried out concurrently with snow albedo and reflectance measurements. Favorable weather conditions during the campaign enabled the collection of a large dataset on Arctic snow albedo and associated quantities for use in developing and validating remote sensing algorithms for snow albedo using satellites. This report provides a description of the measurements and conditions during the campaign.RASCALS-retkikunnan tehtävä oli tutkia Grönlannin mannerjäätikön lumen fysikaalisia ja optisia ominaisuuksia sekä Auringon valon vuorovaikutusta lumen kanssa. Retikunta vietti hieman yli kolme viikkoa mannerjäätikön keskellä sijaitsevalla Summit Camp-tutkimusasemalla tehden mittauksia. Sääolot suosivat kampanjaa, jonka seurauksena onnistuttiin keräämään laaja ja monipuolinen tietoaineisto mannerjäätikön lumen pintakerroksesta ja eritoten lumen heijastavuuden (albedon)käyttäytymisestä. Aineisto on hyödyllinen kehitettäessä ja varmennettaessa lumen albedon kaukokartoitusmenetelmiä satelliiteilla

Vainoamisen tunnusmerkistönmukaisuus

Tutkielmani käsittelee vainoamisen tunnusmerkistön toteutumista. Käyttämäni käräjäoikeusaineisto koostui 145 oikeustapauksesta. Aineisto oli rajattu siten, että lapsi oli mainittu tuomiossa. Suurimmassa osassa käsitellyistä oikeustapauksista lasten rooli jäi sivulliseksi. Lapsi voi kuitenkin vainotekojen vuoksi tahtomattaan joutua uhkausten kohteeksi, kun tekijä kohdistaa vainoa uhriin, joka on yleensä lapsen äiti. Lapsen roolin merkitys korostuu erityisesti silloin kun vainotekoihin syyllistynyt vetoaa yhteydenpidon asianomistajaan olleen tarpeellista lapsen vuoksi. Tuomioiden perusteluissa ei käynyt ilmi, että Istanbulin yleissopimus olisi huomioitu asianmukaisella tavalla. Sopimuksen mukaan raskauttavana seikkana pidetään sitä, jos rikos on kohdistettu lapseen tai on tehty pienen lapsen läsnä ollessa. Selkeänä ongelmana näen tilanteet, joissa syyttäjä oli teonkuvauksessaan upottanut laittoman uhkauksen tunnusmerkistön vainoamisen uhkaamista koskevan tekotavan sisään. Aineiston perusteella ei voi päätellä miksi näin toimittiin. Vainoamisen tunnusmerkistön mukaiset tekotavat tulisi eritellä paremmin siltä osin, minkä tekotavan tekijän osateko aina kulloinkin täyttää. Tekotavat seuraaminen ja tarkkaileminen voivat joltain osin näyttäytyä päällekkäisinä, usein käräjäoikeus katsoikin tekijän syyllistyneen kumpaankin tekotapaan osateoillaan. Tarkkailemiseen liittyi sellainen piirre, että monesti tekijä antoi informaatiota kohteen suuntaan ja teki tiettäväksi, että hän oli tietoinen kohteen tekemisistä. Vähäisessä määrin tulkinnallista ongelmaa esiintyi tekotavan tunnistamiseksi silloin, kun käytettiin teknologiaa vainoamisen välineenä. Runsaimpana tekotapana esiintyi yhteyden ottaminen, jota selittää sen helppous verrattuna muihin tekotapoihin. Ongelmalliselta yhteyden ottaminen näyttää uhrin kannalta silloin, kun tekijä kohdistaa yhteydenotot uhrin sosiaaliseen lähipiirin, tarkoittamatta viestejä tai yhteydenottoja itse uhrille. Suomessa kyseisen kaltaista menettelyä ei ole kriminalisoitu, eikä Istanbulin sopimuksen 34 artikla siihen myöskään velvoita. Muu rinnastettava tapa oli huonosti eritelty useissa tuomioiden perusteluissa ja yksittäistapauksissa oli jätetty teonkuvauksesta pois sellainen tekijän toiminta, jossa hän käytti lastensuojeluviranomaisia vainoamisen välineenä

Kummimuotoisen liikunnan samanaikaisopetuksen toteutuminen alakoulussa ”Ei muuta kuin verho ylös ja koko sali käyttöön”

Tarkastelen pro gradu -tutkielmassani sitä, miten kummimuotoinen liikunnan samanaikaisopetus toteutuu alakoulussa. Tutkin kyseistä opetuskäytäntöä toteuttavien luokanopettajien sekä näillä liikuntatunneilla läsnä olevien oppilaiden käsityksiä kummimuotoisesta liikunnan samanaikaisopetuksesta. Tutkin myös sitä, millaisia merkityksiä nämä opettajat ja oppilaat antavat tälle opetuskäytännölle. Lisäksi tarkastelen kyseistä opetuskäytäntöä liikuntatuntien observoinnin kautta. Tarkoituksenani on kummimuotoisen liikunnan samanaikaisopetuskäytännön kokonaiskuvan kuvaileminen, selittäminen sekä luominen. Pyrin syventämään ymmärrystä tutkimastani opetuskäytännöstä. Tutkimukseni on luonteeltaan laadullinen. Tutkimukseni on tapaustutkimus, jossa on etnografisen tutkimusmenetelmän piirteitä. Keräsin tutkimusaineiston kolmea luokanopettajaa ja kahdeksaa oppilasta haastattelemalla sekä seitsemän liikuntatunnin havainnoinnilla. Toteutin kaikki haastattelut kasvokkain pidettävinä yksilöhaastatteluina, joissa sovelsin puolistrukturoitua teemahaastattelumenetelmää. Liikuntatuntien havainnoinnin suoritin ulkopuolisena havainnointina. Lisäksi videoin nämä kaikki liikuntatunnit. Koska kummimuotoisesta liikunnan samanaikaisopetuskäytännöstä ei ole valmista teoriaa, niin analysoin ensin opettajien haastattelujen perusteella keräämäni aineiston aineistolähtöisellä sisällönanalyysilla. Opettajien haastatteluista saamani tulokset toimivat jatkossa oppilaiden haastattelujen sekä liikuntatuntien havainnoinnin pohjana. Analysoinkin oppilaiden haastattelujen ja liikuntatuntien havainnoinnin perusteella keräämäni aineistot teoriaohjaavalla sisällönanalyysilla. Tutkimuksen tulosten mukaan tämän opetuskäytännön toteuttaminen on hyödyllistä näillä liikuntatunneilla läsnä oleville oppilaille ja opettajille. Kummimuotoisen liikunnan samanaikaisopetuksen toteuttaminen mahdollistaa opettajille työn jakamisen sekä tukee opettajien työssä jaksamista ja viihtymistä. Kyseinen opetuskäytäntö mahdollistaa sekä oppilaiden että opettajien laadukkaan vertaisoppimisen. Oppilaiden sosiaalisten taitojen kehittyminen tehostuu näiden liikuntatuntien ansiosta. Myös oppilaiden liikuntataitojen oppiminen voi hyvinkin tehostua tutkimani opetuskäytännön toteuttamisen seurauksena. Tämän opetuskäytännön toteuttamisessa on myös omat haasteensa. Muun muassa opettajien vähäinen liikuntatuntien yhteissuunnitteluaika ja kummiparien eri osapuolten yhteistyön ongelmat ovat kyseisen opetuskäytännön toteuttamiseen liittyviä haasteita

Uncertainty in multispectral lidar signals caused by incidence angle effects

Multispectral terrestrial laser scanning (TLS) is an emerging technology. Several manufacturers already offer commercial dual or three wavelength airborne laser scanners, while multispectral TLS is still carried out mainly with research instruments. Many of these research efforts have focused on the study of vegetation. The aim of this paper is to study the uncertainty of the measurement of spectral indices of vegetation with multispectral lidar. Using two spectral indices as examples, we find that the uncertainty is due to systematic errors caused by the wavelength dependency of laser incidence angle effects. This finding is empirical, and the error cannot be removed by modelling or instrument modification. The discovery and study of these effects has been enabled by hyperspectral and multispectral TLS, and it has become a subject of active research within the past few years. We summarize the most recent studies on multi-wavelength incidence angle effects and present new results on the effect of specular reflection from the leaf surface, and the surface structure, which have been suggested to play a key role. We also discuss the consequences to the measurement of spectral indices with multispectral TLS, and a possible correction scheme using a synthetic laser footprint.publishedVersionPeer reviewe

A Novel Machine Learning Method for Estimating Bio-mass of Grass Swards Using a Photogrammetric Canopy Height Model, Images and Vegetation Indices Captured by a Drone

-Agriculture, vol. 8, issue 5, 2018. - This article belongs to the Special Issue Remote Sensing in Agricultural System

Evaluating Factors Impacting Fallen Tree Detection from Airborne Laser Scanning Point Clouds

Fallen tree mapping provides valuable information regarding the ecological value of boreal forests. Airborne laser scanning (ALS) enables mapping fallen trees on a large scale. We compared the performance of line-detection-based individual fallen tree detection when using moderate point density ALS data (15 points/m2) and high-point-density unmanned aerial vehicle-based laser scanning (ULS) data (285 points/m2). Furthermore, we inspected the dataset and detection methodology-related factors impacting performance in each case. The results of this study showed that increasing the point density of the laser scanning dataset enables the detection of a larger proportion of fallen trees. However, based on our experiment, a line-detection-based fallen tree detection approach is sensitive to noise, thus generating a large number of false detections, especially with high-point-density data. Different types of filters, such as a simple height-based filter and machine-learning-based filters, can be used for reducing noise. However, using such filters is always a compromise, as in addition to reducing noise and thus false detections, they also reduce the number of true detections. Hence, a less noise-sensitive fallen tree detection method utilizing the finer details visible in high-density point clouds could be more suitable for high-point-density laser scanning data

Geometric and Reflectance Signature Characterization of Complex Canopies Using Hyperspectral Stereoscopic Images from Uav and Terrestrial Platforms

Peer reviewe