Meripelastustehtävien tutkiminen käyttäen visuaalisia tiedonlouhintamenetelmiä

Recreational boating in Finland is a popular activity. The environment of the Gulf of Finland attracts boaters and other tourists to spend time at sea. The increase of boating activity raises the potential number of boating accidents which may be caused by several factors. The Finnish Border Guard is the leading authority of Maritime SAR operations. Other authorities, mainly the Finnish Rescue Services, may attend maritime SAR operations if necessary. Volunteer organizations, such as the Finnish Lifeboat Institution, may also participate in maritime rescue activity. The goal of this master’s thesis was to apply visual data mining techniques and compare their suitability in finding relationships between the SAR incidents and weather parameters. The comparison of the activity of SAR organizations are also included as part of the analysis. The study aims to define under what kinds of weather conditions certain types of incidents tend to happen and which SAR organization is taking action most often during challenging conditions. The study is focused on the Gulf of Finland. The study starts with a literature review of Maritime Search and Rescue system and boating safety in Finland in general. The literature review continues with a data mining topic focusing on the context of multidimensional data and visualization techniques applied in this study. Description of the data and data processing is included thereafter. In the research, it is found that most incidents assigned with challenging weather conditions were located in the western Gulf of Finland. Some incidents were noticed in the East as well. The metropolitan area was assigned to have the most challenging wave heights at one buoy in the Gulf of Finland. The most interesting weather parameters were wind speed and wave height. It was also noticed that the occurrence of studied incident types are random and every SAR organization operates missions despite the weather or time of the day. Some differences in travel distances of SAR organizations were noticed. A more detailed analysis was applied to the data of the Finnish Lifeboat Institution. In this part, information on accident factors, boat types and sizes was included. Also an example of comparing SAR vessels was made.Suomessa huviveneilyn suosio on suuri. Suomenlahden ympäristö houkuttaa veneilijöitä ja muita matkailijoita viettämään yhä enemmän aikaa vesillä. Veneilyharrastuksen kasvu samalla nostaa veneilyonnettomuuksien lukumäärää, mikä voi olla usean tekijän summa. Rajavartiolaitos on Suomen johtava meripelastustoimen viranomainen. Jos katsotaan tarpeelliseksi, muut viranomaiset, pääsääntöisesti Pelastuslaitos, voivat osallistua meripelastustoimintaan. Vapaaehtoisjärjestöt, kuten Suomen Meripelastusseura, voivat myös suorittaa meripelastustehtäviä. Tämän diplomityön tavoite oli käyttää visuaalisen tiedonlouhinnan menetelmiä ja verrata niiden sopivuutta meripelaustapahtumien ja säämuuttujien välisten suhteiden tutkimiseen. Eri meripelastusjärjestöjen toiminnan vertailu on myös osa analyysia. Tutkimuksen tavoitteena on määrittää, minkälaisissa olosuhteissa tietynlaiset meripelastustehtävät yleensä ilmenevät ja mikä meripelastusjärjestö on aktiivisin vaikeissa olosuhteissa. Tutkimus on kohdistunut Suomenlahteen. Työ alkaa kirjallisuuskatsauksella, joka käsittelee meripelastusjärjestelmää ja veneilyturvallisuutta Suomessa. Kirjallisuuskatsaus jatkuu visuaalisen tiedonlouhinnan aiheella, jossa tarkastellaan moniulotteista dataa ja tutkimuksessa käytettyjä visualisointitekniikoita. Sen jälkeen kuvaillaan tutkimuksessa käytettyä dataa ja sen käsittelyä. Tutkimuksessa havaittiin, että useimmat haastavissa sääolosuhteissa tapahtuneet veneonnettomuustyypit sijoittuivat läntiselle Suomenlahdelle, mutta myös jonkin verran itään. Kovimmat tuulen nopeudet havaittiin myös näillä alueilla. Pääkaupunkiseudun alueella oli tunnistettavissa haastavimmat aallonkorkeudet. Tutkimuksessa huomattiin myös, että tutkitut meripelaustehtävätyypit ilmenevät satunnaisesti ja että meripelastusjärjestöt pysyvät aktiivisina säästä ja ajankohdasta huolimatta. Joitakin eroavaisuuksia oli huomattavissa eri meripelastusjärjestöjen matkojen etäisyyksissä. Suomen Meripelastusseuran tuottamalle datalle suoritettiin tarkempi analyysi, jossa tarkasteltiin onnettomuustekijöitä, venetyyppejä ja venekokoja. Työssä tehtiin esimerkkinä vertailu pelastusaluksista

Risk Assessment and Management for Maritime SAR and Oil Spill Response

This report summarizes selected publications that deal with maritime Search and Rescue (SAR) operations, winter navigation as well as oil spill response. In the first part of this report, the SAR capabilities, response times and effects of weather on Finnish Search and Rescue Units (SRUs) are evaluated. Besides this, the risk of oil spill and effects of winter conditions were evaluated. Two of the most relevant accident types – collisions consequences on oil tanker and RoPAx vessels – were evaluated. Both tankers as well as RoPax vessels are very common vessels in the Gulf of Finland, carrying thousands passengers or tonnes of oil. However, during the project it was found that there are currently no particularly reliable methods for assessing which sea areas are most prone to accidents. This highlights the need for future research in the methodology. Furthermore, a model is presented that describes the interaction between ships and the ice when navigating in an ice channel. This model helps to understand better the increased side forces and yaw that occurs in ice channel when compared to sailing in open waters. This can be used to train bridge personnel to better understand their ship's behavior under challenging ice channel conditions, thus decreasing risk.  A final model describes how fast an oil slick will spread in an ice channel as a function of factors such as the ice concentration and ice floe size, allowing for better estimation of how far oil will spread until effective clean-up measures can be taken

Finnish maritime and lacustrine SAR incidents and response - mapping and analysis for the period 2007-2012

This report presents a visualization and analysis of the Finnish maritime and lacustrine Search and Rescue (SAR) incidents and response services during the years 2007—2012. The focus is on the activities of the Finnish Lifeboat Institution but also the missions performed by the Finnish Border Guard and the Finnish Rescue Services are shown. This unprecedented integration of data sources provides a comprehensive insight in the SAR incidents and response. The incidents with recreational boating furthermore provide insight in the boating patterns in the sea and lake areas. The missions performed by the Finnish Lifeboat Institution are shown on a series of maps and characteristics of the missions are summarized in a range of charts and statistical analyses. The visualization and analysis is performed at three different levels: national, regional and by association. The geographical maps show the incident location, type and density. In addition, a primary sphere of operation is defined, including 70% of the incidents. The temporal incident distribution is evaluated by dividing incidents weekly and annually. The delay in the departures and the amount of time that is used by volunteers in the missions is measured. The type of incident or mission and the object of mission are also studied. Most of the associations have more than one vessel so visualizations of the missions performed by different vessels were also made. The visualizations and analyses aim primarily at supporting the decision making process for the strategic fleet planning of the Finnish Lifeboat Institution. It is hoped that the other actors in the Finnish SAR system, in particular the Finnish Boarder Guard, can benefit from the results as well.Tässä raportissa kuvataan ja analysoidaan Suomen järvi- ja merialueilla vuosina 2007–2012 tapahtuneista onnettomuuksista seuranneita etsintä-, pelastus- ja avunantotehtäviä. Ensisijaisesti tarkastellaan Suomen Meripelastusseuran (SMPS) suorittamia tehtäviä, mutta myös Rajavartiolaitoksen ja Pelastuslaitoksen suorittamat tehtävät huomioidaan. Nämä kolme toimijaa tilastoivat suorittamansa tehtävät ja näiden aineistojen yhdistäminen mahdollistaa kattavan kokonaiskuvan luomisen Suomen vesiliikenneonnettomuuksista. Huviveneille tapahtuneet onnettomuudet auttavat hahmottamaan veneilytapoja meri- ja järvialueilla. Suomen Meripelastusseuran suorittamat tehtävät on esitetty kartoilla ja tehtävien ominaisuuksia on kuvattu kuvaajilla ja tilastollisilla analyyseilla. Tehtäviä on visualisoitu kartoille ja analysoitu kolmella eri tasolla; valtakunnallisesti, alueellisesti ja yhdistystasolla. Kartat esittävät tehtävien sijainnit, tiheydet ja tehtävätyypit. Näiden lisäksi kullekin yhdistykselle on määritelty ydintoiminta-alue, jonka sisälle sijoittuu 70 % tehtävistä. Tehtävien ajallista jakaumaa on tarkasteltu jakamalla tehtävät vuosittain ja viikoittain. Lisäksi on laskettu vapaaehtoisten tehtäviin käyttämä aika ja lähtöviiveiden pituus. Tehtäviä on tarkasteltu myös tehtävätyypin ja tehtävän kohteen osalta. Useimmilla Meripelastusseuran jäsenyhdistyksillä on käytössään useampi kuin yksi alus ja tehtävien jakaantuminen eri aluksille on visualisoitu. Visualisointien ja analyysien pääasiallinen tavoite on auttaa Suomen Meripelastusseuraa, sen tehdessä päätöksiä pelastusalustensa sijoittamisista. Myös muiden etsintä- ja pelastustoimeen Suomen vesialueilla osallistuvien, erityisesti Rajavartiolaitoksen, toivotaan hyötyvän tuloksista