Ennustamassa seuraavaa tappavaa aaltoa
Tutkijat hyödyntävät lujitettuja ALGIZ-tabletteja vedenalaisten tietojen keruussa
Haaste
Reaaliaikaisten tietojen keruu ja käsittely aamusta iltaan haastavissa kenttäolosuhteissa.
Ratkaisu
Tehtävää varten kehitetty ohjelmisto yhdessä lujitettujen Algiz 7- ja Algiz 10X -tablettien kanssa.
Tulos
Tarkka tiedonkeruu vaativissa oloissa, tietojen reaaliaikainen käsittely ja tallennus sekä tutkimustietojen keruu koko päivän ajan ilman keskeytyksiä.
Guy Meadows kollegoineen Michigan Technological University -yliopiston Great Lakes Research Center -tutkimuskeskuksessa hyödyntää lujitettuja Algiz 7- ja Algiz 10X -tabletteja vedenalaisten tietojen keruussa Lake Michigan -järven rannoilla, joilla hukkui viime vuonna 50 henkeä rannan läheisyydessä tapahtuneissa onnettomuuksissa.
Myrskyjä jahtaamassa
Meadowsin ryhmään kuuluu satelliittietähavainnoinnin tutkijoita Michigan Tech Research Institute (MTRI) -tutkimuslaitoksesta. Ryhmän tehtävänä on rynnätä suoraan Lake Michiganin rantoihin osuvien myrskyjen keskelle voidakseen seurata vaarallisia virtauksia sekä ennen niiden kehittymistä että niiden kehittyessä ja kehityttyä.
”Kun pääsemme rannalle ennen kuin myrskyn odotetaan kehittyvän, mittaamme vedenalaisen rannan muodon, jotta saamme tietoja sen käyttäytymisestä ennen myrskyä. Kellupoijuja ja muita työkaluja käyttämällä määritämme vaarallisten virtausten sijainnin ja voimakkuuden aaltojen kehittyessä. Kun myrsky on mennyt ohi, palaamme veteen keräämään tietoja, siitä miten ranta on muuttunut myrskyn jälkeen”, Meadows kertoo.
Ryhmä käyttää tutkimuksissa 6-metristä avovenettä, jossa on pohjaan suunnattu kaikuluotain ja GPS-järjestelmä. He keräävät lujitettujen Handheld Algiz 7 -tablettikoneidensa avulla tietoja joka sekunti: pituus- ja leveysasteen, syvät virtaukset, lämpötilan ja muita mitattavia arvoja.
”Olemme 1–1,5-metrisissä aalloissa avoveneellä ja usein kaatosateessa, joten voit hyvin kuvitella, että meillä on oltava käytössämme vedenpitävä laite, jonka voimme asettaa veneen pohjaan. Onneksi meillä on tätä varten Algiz 7”, Meadows kertoo.
Äskettäin päivitetyn Algiz 7:n tehonlähteenä on nyt Intel Atom 1.6 GHz -suoritin, ja lisäksi sen 1,1 kg:n painoisen paketin sisään mahtuu massiivinen määrä muistia: 128 Gt:n SSD-kiintolevy ja 4 Gt DDR3 RAM -muistia. Milloin vain liitettävä ja irrotettava 2 600 mAh:n kaksoisakku antaa Meadowsille ja kumppaneille mahdollisuuden kerätä tietoja aamusta iltaan, koska akut voi vaihtaa tarpeen mukaan järjestelmää sammuttamatta.
Meadowsin ryhmän käyttämä Algiz 7 ajaa Undersee Explorer -ohjelmistoa, joka kartoittaa reaaliaikaisesti pohjamuodostelmia. ”Algiz 7:ään kerätyt tiedot muunnetaan GIS-kartaksi, jota voimme tarkastella edetessämme veden varassa. Se on melkoisen kätevää!” Meadows kertoo.
Meadows on kerännyt tietoja ristiaallokoista vuodesta 2002 lähtien. Aluksi hänen ryhmänsä luotti tavallisiin kannettaviin tietokoneisiin tiedonkeruussa, mitä hän ei missään nimessä suosittele. ”Kannettavat kärsivät valtavasti”, hän kertoo. ”Niiden kansi avautuu ja heiluu edestakaisin veneen pomppiessa aalloilla. Ne ovat työläitä käyttää ja lisäksi vieläpä särkyvät helposti.”
Sitä vastoin Meadows kertoo seuraavaa: ”On valtava etu, kun voimme ottaa mukaamme Algiz 7:n kaltaisen pienen tietokoneen, jota on helppo käyttää ja joka kestää äärioloja.” Koska 7 tuuman laajakuvakosketusnäytössä käytetään MaxView™-tekniikkaa, joka pitää näkymän erinomaisen kirkkaana ulko-oloissa, Meadowsin mukaan he pystyvät näkemään kartoitustiedot täydellisen tarkasti myös aurinkoisina päivinä.
Työn touhussa rannalla
Toinen osa Michigan Department of Environmental Quality -laitoksen rahoittamaa tutkimusprojektia sisältää ristiaallokoiden sijainnin vahvistamisen kaupallisten satelliittien avulla useilla Lake Michiganin suosituilla rannoilla.
Tutkijat käyttävät kauko-ohjattua venettä matalissa vesissä ja suurempaa venettä muualla ja pystyvät siten kartoittamaan ranta-alueet ennen ristiaallokoiden kehittymistä ja niiden jälkeen. Satelliittitietojen tarkkuuden varmistamisen myötä ryhmä pääsee entistä lähemmäksi tavoitettaan: sen ennustamista, milloin ja missä vaaralliset rannan läheisyydessä olevat virtaukset kehittyvät.
Satelliittitiedot ladataan Algiz 7:ään Undersee Explorer -ohjelmistolla, jonka avulla ryhmä pystyy siirtymään juuri oikeaan paikkaan. Paikalle päästyään he kirjaavat veden syvyyden ja luovat päivitetyn kartan reaaliaikaisesti saamiensa syvyysmittausten perusteella.
Yksi keskeinen seikka projektin onnistumisessa on ryhmän kyky kirjata tietoja aamusta iltaan keskeytyksettä, mikä on mahdollista Algiz 7:n ansiosta. Aiemmin tavalliset kuluttajakäyttöön tarkoitetut kannettavat tietokoneet pystyivät keräämään ja käsittelemään tietoja vain rajatusti, ja nämä tiedot piti vielä siirtää laboratorion pöytätietokoneelle, jossa ne käsiteltiin ja jolla ne voitiin nähdä paremmin.
”Algiz 7 pystyy kartoittamaan ristiaallokot reaaliaikaisesti, joten näemme heti, kun olemme löytäneet etsimämme virtauksen. Meidän ei enää tarvitse odottaa tietojen oikeellisuuden selvittämistä siihen asti, kunnes olemme matkanneet satoja kilometrejä takaisin laboratorioon”, kertoo Nate Jessee, joka toimii MTRI:ssä avustavana tutkijana.
Jessee ja muut ryhmän jäsenet käyttivät viimeisimmissä kokeissaan Lake Michigan -järven pohjoispuolen rannalla Algiz 10X:ää, jossa on suurempi 10 tuuman näyttö.
”Jos totta puhutaan, pidämme molemmista laitteista”, Jessee kertoo. ”Meidän kannaltamme tietojenkäsittely on huoletonta, kun tiedät voivasi tiputtaa laitteen tai käyttää sitä sateessa tai tyrskyissä ja saada silti tarvitsemasi tiedot keskeytyksettä.”
Tulevaisuuden ennustaminen
Meadows ryhmineen on havainnut, että keskikokoiset aallot ja niihin liittyvät ristiaallokot ovat kaikkein vaarallisimpia. Lisäksi he havaitsivat ensimmäisenä, että ristiaallokot vaihtavat paikkaa päivän aikana. Tämä tarkoittaa sitä, että aamulla turvalliselta vaikuttanut ranta voi olla hengenvaarallinen iltapäivällä.
MTRI:n tutkimusprojektin viimeisessä vaiheessa näitä tosiseikkoja ja muita kahden tutkimuksen osan tuottamia tietoja sovelletaan käytännöllisiin turvallisuuden parannustoimiin Lake Michiganin ranta-alueilla. Michigan DEQ:n kanssa yhteistyötä tekevä Meadows ryhmineen kehittää toimia, joilla vaarallisista järven olosuhteista voidaan varoittaa paremmin ja tarkemmin.
”Olemme saaneet satelliittikuvien avulla selville, että tietyillä rannoilla ristiaallokkoja on vain tietyissä paikoissa, joten voimme ehkä siirtää uimarantojen paikkoja”, Meadows sanoo. ”Muut paikat ovat erittäin dynaamisia, ja jonain päivänä niillä voi olla ristiaallokoita, kun taas seuraavana ei. Niinpä meidän on selvitettävä, miten voimme paremmin välittää tarvittavat tiedot rannalla oleville.”
Meadows ennakoi, että tulevaisuudessa saatetaan ottaa käyttöön automaattinen, tolppien varaan asennettu tutkajärjestelmä, joka valvoisi jokaista rantaa ja tunnistaisi vaarallisten virtausten kehittymisen antaen hälytyksen tai jopa lähettämällä tekstiviestejä ihmisten varottamiseksi pois vedestä sääolojen parantumiseen saakka.
Meadows on luottavainen tutkimuksen tuloksiin ja pitää todennäköisenä, että lähitulevaisuudessa vaaralliset rannanläheiset virtaukset tunnistetaan entistä aiemmin ja tarkemmin ja että niistä välitetään selvästi tieto ihmisille. Niin voidaan välttää turhat kuolemat Lake Michigan -järven rantavesissä.
