artikkelikuva

Metsäkoneessa laserskannerilla tuotetusta pistepilvestä voidaan muodostaa kuva edessä olevasta näkymästä - myös puomin takaa.

Hakkuukoneesta metsätiedon kerääjä

Tarkempaa metsätietoa

06.04.2017

Tietoa metsästä tullaan keräämään aiempaa enemmän ja tiedon laatu tulee paranemaan. Tulevaisuusvisioissa jokaisella puulla on oma tunnisteensa–ID:nsä–sijaintitieto riittää. Tietoa voidaan kerätä metsäkoneen uusilla koneaistimilla, mutta myös olemassa olevaa mittaustietoa hyödynnetään aiempaa paremmin.

Metsätiedon sähköisiä palveluita kehitetään Juha Sipilän hallituksen kärkihankkeessa "Puu liikkeelle ja uusia tuotteita metsästä". Tulossa on metsätiedon sähköinen palvelualusta, jolla jaetaan aiempaa ajantasaisempaa ja laadukkaampaa tietoa metsästä niin metsän omistajille, metsäteollisuudelle kuin myös uusia sovelluksia kehittäville yrityksillekin.

Sähköiset palvelut vaativat taustalleen ajantasaista ja digitaalista tietoa metsästä. Miten tietoa kerätään tulevaisuudessa? Jo tällä hetkellä hakkukoneet keräävät omaan tietokantaansa dataa jokaisesta kaadetusta puusta, toiveissa on, että tulevaisuudessa tätä tietoa voidaan hyödyntää nykyistä paremmin. Lisäksi uusia tiedonkeruumenetelmiä tutkitaan erilaisissa tutkimushankkeissa.


Teknologia halpenee, käyttö yleistyy


Professori Arto Visala Aalto-yliopistosta toteaa, että metsätaloussektorilla eletään parhaillaan murrosvaihetta, jota digitalisaatio, autonomisten liikkuvien robottien menetelmät, lisätty todellisuus ja erilaisten kaukokartoitustekniikoiden kehitys vauhdittavat.

- Laserkeilaimien hinnat ovat tulleet alas. Konenäkö on kehittynyt ja myös sen hinta alenee. Lisäksi – kiitos pelikoneiden – tietokoneiden laskentateho on kasvanut niin, että nyt suhteellisen edullisten koneiden tehot riittävät tarvittavien laskutoimitusten suorittamiseen reaaliajassa, Visala luettelee.

- Myös työkonesektori elää teknologiamurrosta, jossa koneista tulee enemmän autonomisia, jossain tapauksessa jopa miehittämättömiä kuten kaivoksissa.

Visalan johdolla Aalto-yliopistossa on tutkittu useassa tutkimushankkeessa menetelmiä, joissa hakkuukoneet keräävät ajantasatietoa metsän tilasta laserkeilaimen ja konenäön avulla. Laserkeilainta tarvitaan metsäkoneen pidemmälle viedyssä automaatiossa. Siinä sivussa sillä voidaan mitata tarkkaa 3D-metsätietoa. Laserkeilaus on menetelmä, jolla kohteesta saadaan yksityiskohtaista 3D-tietoa pistepilven muodossa.

Parhaillaan käynnissä olevassa Pointcloud-hankkeessa kehitetään laserkeilausalgoritmeja, mikä voi jatkossa lisätä muun muassa metsäkoneiden älykkyyttä. Ideana on, että tieto kerätään silloin, kun koneen kanssa muutenkin ollaan metsässä. Saadusta pistepilvestä voidaan tulevaisuudessa muodostaa jatkuvasti päivittyvä 3D-kartta ympäristöstä.

Visala kertoo, että tutkituilla menetelmillä saadaan tietoa muun muassa puun muodosta ja puuston tiheydestä sekä hakkuutyön laadusta ja uraleveyksistä.  Tietojen perusteella kuskia voidaan opastaa harvennustyössä ja hän saa palautetta tehdystä työstä reaaliajassa.

- Menemme kohti täsmämetsätaloutta, Visala tiivistää.
 

Lisätty todellisuus
 

Virtuaalilaseista ja lisätystä todellisuudesta on puhuttu paljon viimeisten kuukausien aikana, myös metsäsektorilla.

Reaalimaailmassa hakkuukoneen kuski ei voi nähdä puomin taakse. Visala kertoo, että laserkeilaimen ja konenäön tuottaman pistepilvidatan avulla kuskille voidaan muodostaa reaalimaailman näkymän oheen virtuaalilaseihin kuva siitä, mitä puomin taakse jää.

Teknologia-vastuualueen tuotekehityspäällikkö Kalle Einola Ponsse Oyj:stä pitää lisättyä todellisuutta mielenkiintoisena kehityssuuntana, mutta näkee siinä myös käytännönongelmia.

- Hakkuukoneella työskenneltäessä metsässä tehdään pitkää päivää, jolloin virtuaalilasien pitäminen voi olla kuskille epämukavaa tai käytännössä mahdotonta, sillä ne voivat aiheuttaa pahoinvointia käyttäjälleen. 

- Tällä hetkellä näen virtuaalilaseille käyttömahdollisuuksia etenkin koulutuksessa, ja niiden avulla esimerkiksi metsän omistajalle voitaisiin visualisoida, miltä metsä näyttää esimerkiksi harvennuksen jälkeen.

Visala jatkaa toteamalla, että tulevaisuudessa kone voi esittää lisätyn todellisuuden tekniikoilla hakkuukoneen kuljettajalle todellisen näkymän yhteydessä sen, miten kone on mallintanut puustoa ja metsäpohjaa ja mitä automaattiliikkeitä se on suunnitellut tekevänsä.

Lähiajan tavoite on saada kuljettajalle enemmän aikaa havainnoida puustoa ja ympäristöä sekä tehdä päätöksiä automatisoimalla koneen toimintaa helpoissa olosuhteissa. Riittävä käyttöliittymä voidaan toteuttaa myös perinteisellä näytöllä, siis ilman virtuaalilaseja.
 

Tavoitteena laatu ja teho


Metsätehosta tutkimusjohtaja Jarmo Hämäläinen toteaa, että metsäkoneiden merkitys metsätiedon keruussa tulee kasvamaan.

- Tiedon avulla kuskia voidaan opastaa työssään, jolloin työnteko tehostuu. Paremmilla lähtötiedoilla työn laatu kohenee ja suunnittelu paranee; mitkä puut kaadetaan ja kuinka paljon kaadetaan.  Lisäksi ajoreitit voidaan suunnitella aiempaa paremmin. Tavoitteena on tuottavuuden kasvattaminen, Hämäläinen kuvailee.

Täysautomaatioon Hämäläinen ei usko.

- Voi olla, että koneen liikkumiseen ja esimerkiksi puomin rutiiniliikkeisiin liittyviä osia voidaan automatisoida, mutta työssä on niin monta päätöksentekoa vaativaa tilannetta, etten usko täysautomaatioon.

Jos koneiden toimintoja voidaan puoliautomatisoida, tuleeko se vähentämään työvoiman tarvetta?

- Kehityspolku on pitkä, enkä näe, että työvoiman tarve olisi nyt vähenemässä, Hämäläinen toteaa.

Hämäläinen huomauttaa myös, että koska kaiken kaikkiaan metsätyön määrä on lisääntymässä, työtapojen tehostaminen ei välttämättä tarkoita työvoiman kokonaistarpeen vähenemistä. Kehittyvien aineistojen ja automaattimittausten ansioista erillisen maastotiedon keruun tarve tulee kyllä vähenemään.

Lopuksi Hämäläinen muistuttaa, että samaan aikaan kun metsäkoneet tuottavat tietoa metsästä, myös julkishallinnon maastotietokannassa ja muissa tietokannoissa ylläpitämän tiedon laatu on paranemassa. Tulevaisuudessa esimerkiksi metsätöiden suunnittelijoilla on nykyistä monipuolisemmat ja paremmat lähtöaineistot käytössään ja metsäkoneilla hankittu yksityiskohtainen tieto voi toimia muiden tietolähteiden tulkinta-apuna.
 

Kuka omistaa datan?


Kalle Einola toteaa, että Ponssella uusissa teknologioissa ja digitalisaatiossa yleensäkin nähdään mahdollisuuksia lisäarvon tuottamiseen, mutta myös ongelmiakin on nähtävissä.

- Kehitystä jarruttaa auki oleva kysymys siitä, kuka kaiken kerättävän datan lopulta omistaa. 

- Lisäksi esimerkiksi laserkeilauslaitteistot ovat vielä arvokkaita rakentaa samoin kuin niiden ylläpito haastavissa metsäolosuhteissa.

Myös Einola muistuttaa julkihallinnon ylläpitämien tietovarantojen, kuten satelliittikuvien sekä kaukokartoituksella ja droneilla tuotettujen tietovarantojen, käytöstä metsätaloudessa.

Esimerkkinä Einola mainitsee korjuu- ja kulkukelpoisuuskartat, joissa yhdistetään muun muassa Maanmittauslaitoksen avoimia paikkatietoaineistoja, joiden pohjalta tehdään luokituksia siitä, milloin millekin korjuukohteelle voi mennä. Tähän voitaisiin jatkossa yhdistää myös muuttuvia olosuhdetietoja, kuten sää- ja sadekertymätietoja.

- Kun tarvitaan runkokohtaista tietoa, sitä saadaan jo nykyisellään varsin kattavasti koneellisen hakkuun yhteydessä, Einola huomauttaa.

Kohti runkokohtaista tietoa olemmekin todennäköisesti menossa, sillä esimerkiksi kaikki tätä juttua varten haastatellut pitävät mahdollisena sitä, että tulevaisuudessa jokaisella puulla annetaan oma ID:nsä sijaintitietoineen.

Teksti: Sari Putkonen, kuvat: Antero Kukko

 


Kuvassa pistepilvestä tuotettua kolmiulotteista kuvaa metsästä. Myös muut kohteet, kuten tässä sähkölinja, saadaan esille pistepilvestä.





Suosituimmat

    Miten käy metsähakkeen?

    05.09.2017 | Metsä

    - Lisääntyvä ainespuun korjuu tuo tavaraa energiapuumarkkinoille kahta...

    Henkilöstön hyvinvointi on osa biotalouden kestävyyttä

    21.06.2017 |

    Maailmalla puhutaan tänä päivänä yhä enemmän kestävyydestä, uusiutuvuu...

    Olipa kerran metsäammattilainen

    29.05.2017 | Ihmiset

    - Havun tuoksua, luonnon tarkka kuvaus... Metsäisille tarinoille on ti...

Muut

    Hymykuoppa Helsingin kasvoilla

    15.08.2017 | Metsä

    Ruotsalaistalot ovat saaneet nimensä siitä, että Talvisodan jälkeen Ru...

    Sata vuotta metsäntutkimusta

    23.05.2017 | Metsä

    Aimo Kaarlo Cajander (1879 – 1943) oli taitava kynänkäyttäjä, jonka la...

    METSO lentää nyt puolessa välissä

    23.05.2017 | Metsä

    METSO-ohjelman rahoituksella on perustettu uusia suojelualueita yksity...

    Kotimainen kuusi on sukunsa parhaita

    21.02.2017 | Metsä

    Kuuset esiintyvät pohjoisen pallonpuoliskon viileissä vyöhykkeissä ja ...

    Huippu-urheilua ja hauskanpitoa liki 100 vuotta

    21.02.2017 | Koulutus

    Ensimmäiset kisat järjestettiin vuonna 1928. Osallistuvia kouluja oli ...