Näkyvyysanalyysejä (vk5)

Tämän viikon lähtöaineistona oli Kevon luonnonpuiston alueen korkeusmalli ja alueella sijaitsevien puhelinmastojen sijainnit. Digitoin tyypillisen vaellusreitin Kevon tutkimusasemalta Karigasniementien parkkipaikalle ja tutkin signaalin kuuluvuutta reitillä.

Vaellusreitti

Vaellusreitti seurailee OpenStreetMap:issa näkyvää reittiä ja tutkimusaseman läheisyydessä tietä. Reitille tuli pituutta 64,3km. (kuva1)

Kuva1. Vaellusreitti

Kuuluvuus vaellusreitillä

Seuraavaksi tein näkyvyysanalyysin jokaiselta mastolta korkeusmallin perusteella. Mastojen korkeus otettiin huomioon samoin kuin puhelimenpitelijän kurottelu n. 2m korkeuteen maasta. Uudelleenluokittelin saadun mallin alueisiin joissa puhelin joko kuuluu tai ei kuulu lainkaan. Tällaisesta binäärisestä aineistosta oli helppo muodostaa polygonit. Polygonien avulla sain tehtyä päällekkäisanalyysin siten että katsoin mitkä kohdat vaellusreittiä ovat polygonien alla ja mitkä eivät. Tein uuden vaellusreittiviivan siten että laikkasin alkuperäisestä pois kaikki ne kohdat jotka ovat päällekkäin kuuluvuuspolygonien kanssa. Näin uusi viiva näytti kohdat joissa ei ole kuuluvuutta. Tämän viivan pituudeksi tuli noin 36,6km, eli noin 57% reitin pituudesta. (kuva2).

Kuva2. Kuuluvuus reitillä

Vaikuttaisi siis siltä että kuuluvuus on melko huono reitillä. Toki tämä malli ei huomioi signaalien kimpoilua esim. kanjonin kellioseinämistä, eli todellisuudessa kuuluvuus voi olla parempi kuin tämä malli näyttää. Lisäksi digitoitu vaellusreitti ei  välttämättä vastaa riittävän tarkasti sitä missä reitti oikeasti kulkee joten mallissa on siinäkin vähän epätarkkuutta. Malli kertoo kuitenkin hyvin sen, että reitillä vaeltaessa on turha luottaa siihen että voi selailla esimerkiksi retkikartta.fi -palvelusta karttoja. Toisaalta se kertoo myös siitä että joitain paikkoja reitillä voi olla, joista esimerkiksi hätäpuhelun pystyy soittamaan. Jos samalla tekniikalla haluttaisiin tehdä hieman paremmin todellisuutta vastaava malli, voitaisiin kävelyaluetta laajentaa esimerkiksi tekemällä digitoidun polun ympärille 10m puskurivyöhykkeen ja laskea näkyvyydet siihen. Tämä tosin hidastaisi laskentaa hyvin paljon.

Uusi masto alueelle

Seuraavaksi aloin etsiä sopivaa paikkaa uudelle 70m pitkälle mastolle, jotta kuuluvuutta reitillä  voitaisiin parantaa. Ensin tutkin silmämääräisesti karttaa ja asetin oman arvaukseni hyvälle paikalle. Sitten tein uuden näkyvyysanalyysin jonka toteutin korkeusmallin perusteella ja käyttäen kohteena katve-alueita esittävää vaellusreittiviivastoa. Eli malli kertoi mihin kohtiin katvekohtia “näkyy” mistäkin. Mitä tummempi alue mallissa on, sitä useammasta pikselistä siihen kohtaan näkyy katvealueelta reitiltä. Eli tällainen kohta olisi optimaalisin uudelle mastolle. Optimaalisin kohta on koordinaateissa 69,532968°N, 26,781345°E. Mallin visualisoinnissa käytin kaikista optimaalisimmalle paikalle pinkkiä huomioväriä (kuva4). Oma arvaukseni jäi optimaalisimmasta paikasta lounaaseen tummanvihreällle alueelle, joten sieltäkin osa reitistä olisi tavoitettu.

Kuva3. Malli uuden maston optimaalisesta paikasta

Yritin ensin tehdä mallin modelbuilderin kautta jotta työvaihe olisi helppo toistaa, mutta tuloksessa tapahtui jotain omituista, sain rasteriaineiston jonka minimiarvo oli -2147483648 ja maksimi vastaava luku plus-merkkisenä. Jäi mysteeriksi mitä tapahtui. Laskenta vei myös niin kauan aikaa että seuraavaan yritykseen muutin solukoon 150:ksi ja sain nyt ilman modelbuilderia mallin toimimaan kohtuullisessa ajassa ja oikein. Rasterin suurimmaksi arvoksi tuli 1724. Mielestäni resoluution suurentaminen tai pienentäminen tässä mittakaavassa ja tähän tarkoitukseen, ei merkittävästi muuta tuloksia. Ehkä jos lopullista sijoituspaikkaa arvioitaisiin rakennuspiirustuksia varten, olisi hyvä tehdä sama analyysi vielä pienemmällä solukoolla jotta saataisiin mahdollisimman tarkasti paras paikka valittua.

Kuuluvuus jos masto lisättäisiin

Lisäsin mastodataan uuden maston paikan ja toistin aiemmat vaiheet vaellusreitin katvealueiden laskemiseksi. Tällä kertaa sain katvealueeksi 32% vaellusreitin pituudesta. Eli katveessa joutuisi kävelemään noin 21km 64 kilometristä. Visualisoin uuden maston vaikutukset siten, että vanhat katvealueet jotka olivat muuttuneet kuuluvuusalueiksi, esiintyvät keltaisena (kuva4).

Kuuluvuus parani noin 25-prosenttiyksikköä. Kun siis kuuluvuutta oli aluksi 27,7km matkalla (64,3-36,6km ) ja maston lisäämisen jälkeen 43,7km matkalla, niin kuuluvuus parani 1.58-kertaiseksi, eli kasvoi 58% alkuperäisestä.

Kuva4. Kuuluvuuden paraneminen uuden maston lisäämisen jälkeen.

 

Leave a Reply

Your email address will not be published.