Fotogrammetrian käyttö geotieteiden opetuksessa ja tutkimuksessa

Abstract

COVID-19-pandemian jälkeisessä maailmassa on noussut tarvetta etäopiskelun laadun parantamiselle eri teknologisten applikaatioiden avustuksella. Geotieteissä tarve korostui kenttäkurssien ja lähiopetuksen vähenemisen myötä, kun puutteita havaittiin käytännönläheisten aiheiden, kuten rakennegeologisten ilmiöiden sekä kivilaji- ja mineraalitunnistuksen opetuksessa.

Fotogrammetrian avulla voidaan muodostaa kohteista kolmiulotteisia digitaalisia malleja valokuvien avulla käyttäen hyväksi kuvanmittaus- ja tulkintamenetelmiä. Tässä kandidaatintutkielmassa tehdään kirjallisuuskatsaus fotogrammetrian käyttökohteisiin geotieteiden opetuksessa ja tutkimuksessa. Kirjallisuuskatsauksessa käydään läpi ilma- ja lähifotogrammetrian sovelluksia insinööri-, kaivos-, malmi-, rakenne-, ja kvartäärigeologian aloilla. Työssä johdetaan myös lyhyt 3D-mallinnus neljälle käsinäytteelle Oulun yliopiston mineraali- ja kivinäytevarastosta käyttäen Alicevision Meshroom -mallinnusohjelmaa. Tutkimuksessa esitellään valokuvauksessa käytetyt välineet ja kuvausasetukset sekä kuvaillaan fotogrammetrisen 3D-mallinnuksen työnkulkua ja mahdollisia ongelmia mallinnusprosessissa.

3D-mallinnuksen tulokset vastasivat odotuksia kiitettävästi, mutta mallinnusprosessiin jäi vielä parannettavaa mallien kirkkauksien ja tekstuurien parantamisen osalta. Mallinnuksen ja tutkittujen esimerkkien perusteella todetaan, että fotogrammetrisilla menetelmillä on paljon etäopiskelun laatua parantavia käyttökohteita geotieteissä. Fotogrammetristen menetelmien käyttö geotieteiden tutkimuksessa on myös avannut uusia mahdollisuuksia tiedonvaihdon tehostamisessa sekä geologisen tiedon käsittelyssä ja esittämisessä. Fotogrammetristen menetelmien sovelluksissa todetaan myös tapahtuvan jatkuvia kehityksiä geotieteiden tutkimuksen ja opetuksen saralla 3Dmallinnuksen ja 3D-arkistojen yleistyessä.