Teadus ja tulevik

Mis seos on geodeesial, kriminalistikal ja mängufilmidel tegemisel?

Rubriiki toetab

Milleks oodata?
Vastuvõtt on juba alanud.
Uuri lähemalt!

Geodeesias toimub praegu märkimisväärne murrang – vaja on mõõta täpsemalt, detailsemalt ja kogutava informatsiooni maht on drastiliselt kasvanud. See kõik on juhtunud vaid veerandsajandiga. Tallinna Tehnikaülikooli vilistlane ning Leica Geosystems Finland tootejuht Vahur Joala rääkis geodeesia arengutest ja selle seostest näiteks kriminalistika ja mängufilmide tegemisega.

Kes on geodeet ja milleks teda vaja?

Geodeet on kõige lihtsamalt öeldes maamõõtja. Samas ei saa tänapäeval rääkida geodeedist, kes mõõdab vaid maapinna kumerusi, vaid tema tööpõld on oluliselt laiem. Geodeedi oskusi ja teadmisi võib vaja minna nii teede-, sildade-, tunnelite- kui erinevate rajatiste ehitamiseks. Vähem oluline pole ka linnaplaneerimine ja maastikuarhitektuur. Sisuliselt läheb geodeete vaja kõikjal, kus vähegi ehitusega midagi pistmist on.

Milles sinu töö seisneb?

Olen 1991. aastast tegelenud geodeetiliste mõõtmiste tehnoloogiate arendamise, müügi ning erialaspetsialistide koolitamisega. Lisaks sellele, et õpetan tulevasi geodeete, koolitan tihti ka nende õpetajaid, sest nemadki vajavad operatiivselt uusi teadmisi kiiresti muutuvas maailmas. Parimad teadmised sellest tulevad just nö põllult.  

Olen teinud programme teede, sildade, raudteede ja tunnelite geodeetiliseks mõõtmisteks. Aastaid olen olnud seotud täppismõõtmistega, et saada täpsed andmed laevade, autode, turbiinide, lennukite, sadamakraanasid suuruse kohta. Nii mõnelgi korral olen olnud konsultandiks raudteede mõõtmistel ning tihti külastan kaevandusi nii maa peal kui sadade meetrite sügavusel maa all.

Kas ja kuidas on geodeesia valdkond aja jooksul muutunud?

Kui võrrdlda tänapäevast ja veerandsajandi tagust geodeesiat, siis on olukord muutunud märkimisväärselt. Uute tehnoloogiatena on tulnud kasutusele satelliitmõõtmine, laserite laialdane tarvitamine, arvutustehnika ning tagasi on tulnud fotogrammeetria (kaardistus, kasutades fotosid), mis vahepeal oli varjusurmas.

Satelliitmõõtmise eeliseid ja lihtsust võib igaüks kogeda. Autodes on kasutusel navigaatorid ja mobiiltelefonides elektroonsed kaardisüsteemid. Nende täpsus geodeetiliseks mõõtmiseks pole aga piisav. Sentimeetri täpsuse saavutamiseks on vaja paremaid, aga ka kallimaid mõõtmisvahendeid, samuti abiteenuseid. Üheks selliseks on satelliitmõõtmiste täpsuse tagamiseks püstitatud tugivõrgud, mis korrigeerivad atmosfääri mõjul tekkivaid ebatäpsust. Selliste tugivõrkude ülalpidamine nõuab järjepidevat tööd ning geodeetilisi oskuseid.

Laserite kasutuselevõtt on viinud selleni, et tihti võib ehitustandritel näha töömehi, kes mõõdavad kauguseid mobiiltelefonisarnaste aparaatidega ja mõõdulinte tihti enam ei kasutata. Loomulikult ei asenda lasermõõtmine mõõdulinti täielikult. Pöörleva laseri abil võib luua ka tasapinna, mida ehitajad kasutavad kõrguste määramisel.

Keerukamate seadmetega kolmemõõtmeliselt (3D) laserskaneerimides saab objektist detailse ja täpse punktipilve. Seda saab kasutada projekteerimise algmaterjalina, et koostada mõõdetud objektist 3D mudel. Näiteks saab nii luua detailse digimudeli vanadest arhitektuuriobjektidest, millest pole säilinud jooniseid.

Sama olukord võib tekkida ka tööstushoonete renoveerimisel, sest mitukümmend aastat tagasi ehitatud tehaste kohta puuduvad täpsed joonised ja aja jooksul on ehitatud uusi torustikke, lisatud seadmeid. Projekteerijad aga vajavad huvipakkuvate objektide täpset geomeetrilist kuju ning ajakohaseid ruumiseoseid. Skaneeritakse ka laevu, tunneleid, sildu, teid ning praktiliselt kõike, millel on kolm mõõdet. Näiteks uuritakse sildade kuju muutumist (deformatsioone) ja selle abil hinnatakse nende turvalisust ning remondivajadust.

Milline on geodeesia panus kaasaegsesse visuaalkunsti?

Laserskaneerimise kasutusalad on väga laialdased: arvutimängude keskkonna kujutamine ja mängufilmide taustaefektide loomine, kriminalistika, arheoloogia, linnade planeerimine, turvalisuskoolitused jne. Esmakordselt kasutati laserskaneerimist filmides taustaefektide tootmisel juba aastal 2002 mängufilmis „Minority Report“. Uuem tehnoloogia lubab skaneerides modelleerida ülitäpselt tegelikke objekte (nt. New Yorgi kesklinna) ja lisada hiljem sinna stuudios esinevaid näitlejaid. Nii võib filmitegelase panna ronima üles mõne tuntud ehitise seina mööda ilma, et näitlejate või kaskadööride turvalisust ignoreeritaks ja politseiga sekeldusi oleks. Ja sedasi pole vaja suurt ja kallist filmigruppi viia maakera teisele poolele filmivõtetele kui filmimiseks vajaliku koha võib arvuti abil “tuua„ kolmemõõtmelisena stuudiosse.

Aga liikuvatelt objektidelt mõõtmine?

Viimasel aastakümnel tulnud kasutusele mõõtmine liikuvalt aluselt – autodest, kopteritest, droonidest, paatidest. Tegemist on nn. mobiilse geodeesiaga, kus on ühendatud mitmeid tehnoloogiaid: laserskaneerimine, satelliitmõõtmine ja fotogrammeetria. Näiteks saab paati monteerida mobiilskanneri ja sonari, millega skaneeritakse kajaloodi kasutades veekogude põhja. Sedasi saadakse paadiga ringi sõites punktipilved nii veekogu põhjast kui ka sadamaehitistest, rannast ja sildade konstruktsioonidest nii veepinnalt kui ka selle alt.

Uute ehitiste projekteerimisel ja elukaare ülalpidamisel kogunev informatsioon oli varem jagatud mappidesse või jäädud lootma ehitaja ning majavaldaja kasutuskogemusele. Selline lähenemine osutus aga ebaefektiivseks ja ebakindlaks. Sedasi on jõutud informatsioonihalduse tehnoloogiate juurde, mis võimaldavad ehitisi hallata nii projekteerimise, ehitamise kui kasutamise ajal. Üheks selliseks laialdlaselt kasutusel olevaks meetodiks on ehitisinfo modelleerimine ehk BIM (Building Information Management). Ka siin on palju seost geodeesiaga, sest osa ehitiste informatsioonist on geomeetriline ning juba ehitusmõõtmiste käigus vajatakse tihti teadmist kasvõi selle kohta, milliseid torusid, kuhu ning kui palju vaja panna on.

Mis on näiteks tunneli ehitamisel kõige keerulisem?

Tunnelite ehitusmõõtmistel on mitu keerulist probleemi. Näiteks sõltub mõõtmiste kvaliteedist see, kas tunneli teine ots tuleb maa seest välja õigest kohast või sadu meetreid mööda. Ei taha ju keegi, et Lasnamäelt algav tunnel tuleks maa peale Õismäe asemel keset Harku järve Sel põhjusel on vaja täpseid mõõtmisvahendeid, õigeid meetodeid, lisaks pikka meelt.

Maa all ei saa kasutada satelliitmõõtmist, ka muud mõõtmismeetodid ei pruugi olla piisavalt täpsed ja usaldusväärsed. Seega tuleb kasutada geodeetilist võrgumeetodil mõõtmist. Ja loomulikult ei piisa vaid ühekordsest mõõtmisest.

Enamus inimesi arvab, et kui tunnel ehitatakse, siis püsib see sellisena nagu see „auk“ sinna tehti. Aga võta näpust – tunnel elab oma elu. Aja jooksul selle läbimõõt väheneb maa seest tuleva surve tõttu. Võib ka juhtuda, et ehituse ajal selgub, et tunneli rajamine pole ohutu ja üleüldse võimalik. Maa sees võib olla ka veetaskuid, mis võivad ehituse käigus katki minna ja seada ohtu tunneliehitajad. Selle vältimiseks kasutatakse akustilisi meetodeid.

Millised omadused on geodeesiainseneri juures kõige tähtsamad?

Geodeesiainseneri oskused tänapäeval peavad olema väga laialdased. Osata tuleb klassikalist geodeesiat, et sooritada keerulisi geodeetilisi mõõtmisi ning vältida vigu. Mõõteriistad näitavad tihti tulemusi millimeetri täpsusega, aga kas oleme mõõtmistega „õigel krundil“ pole tihti väga selge.

Tihti tuleb osata kasutada üsna keerulisi arvutiprogramme. Tuleb osata mõelda kolmemõõtmeliselt. Pidevalt peab olema valmis õppima uut, sest mõõtmisvahendid arenevad vahetpidamata ning erinevaid mõõtmismeetodeid integreeritakse uutesse tehnoloogiatesse. Suure tähtsusega on matemaatika valdamine, sest paljuski põhineb geodeesia matemaatilistel arvutustel. Arvutid on siinjuures suureks abiks, aga teadmised ja matemaatine mõtlemine peab olema geodeedil endal.

Lisaks on geodeesiaõpingutes olulisel kohal ka juriidika ja tööde juhtimine. See annab tulevasele geodeedile laialdased ja valdkondadeülesed teadmised.

Kuigi oskusi ja teadmisi on vaja palju, siis minu hinnangul on valdkond põnev just tehnoloogia kiire arengu tõttu.

Selles rubriigis vahendame maailma teadusuudiseid, tulevikuvaateid ning oma kõige põnevamaid tegemisi.

Üleskutse

Aita meil podcaste teha ja saa kingituseks Geeniuse kraami

Toetan Autotundi Toetan Restarti Kuulan saateid

Populaarsed lood mujal Geeniuses

Ära jää ilma päeva põnevamatest lugudest

Telli Geeniuse uudiskiri

Saadame sulle igal argipäeval ülevaate olulisematest Geeniuse teemadest.