Quality Assessment of a Forest Inventory Based on Airborne Laser Scanning

In this study, a quality assessment method based on sampling of primary laser inventory units (microsegments) was analysed. The accuracy of a laser inventory carried out in Kuhmo was analysed as a case study. Field sample plots were measured on the sampled microsegments in the Kuhmo inventory area. Two main questions were considered. Did the ALS based inventory meet the accuracy requirements set for the provider and how should a reliable, cost-efficient and independent quality assessment be undertaken. The agreement between control measurement and ALS based inventory was analysed in four ways: 1) The root mean squared errors (RMSEs) and bias were calculated. 2) Scatter plots with 95% confidence intervals were plotted and the placing of identity lines was checked. 3) Bland-Altman plots were drawn so that the mean difference of attributes between the control method and ALS-method was calculated and plotted against average value of attributes. 4) The tolerance limits were defined and combined with Bland-Altman plots. The RMSE values were compared to a reference study from which the accuracy requirements had been set to the service provider. The accuracy requirements in Kuhmo were achieved, however comparison of RMSE values proved to be difficult. Field control measurements are costly and time-consuming, but they are considered to be robust. However, control measurements might include errors, which are difficult to take into account. Using the Bland-Altman plots none of the compared methods are considered to be completely exact, so this offers a fair way to interpret results of assessment. The tolerance limits to be set on order combined with Bland-Altman plots were suggested to be taken in practise. In addition, bias should be calculated for total area. Some other approaches for quality control were briefly examined. No method was found to fulfil all the required demands of statistical reliability, cost-efficiency, time efficiency, simplicity and speed of implementation. Some benefits and shortcomings of the studied methods were discussed.

Automatic Lameness Detection in a Milking Robot : Instrumentation, measurement software, algorithms for data analysis and a neural network model

The aim of this thesis is to develop a fully automatic lameness detection system that operates in a milking robot. The instrumentation, measurement software, algorithms for data analysis and a neural network model for lameness detection were developed. Automatic milking has become a common practice in dairy husbandry, and in the year 2006 about 4000 farms worldwide used over 6000 milking robots. There is a worldwide movement with the objective of fully automating every process from feeding to milking. Increase in automation is a consequence of increasing farm sizes, the demand for more efficient production and the growth of labour costs. As the level of automation increases, the time that the cattle keeper uses for monitoring animals often decreases. This has created a need for systems for automatically monitoring the health of farm animals. The popularity of milking robots also offers a new and unique possibility to monitor animals in a single confined space up to four times daily. Lameness is a crucial welfare issue in the modern dairy industry. Limb disorders cause serious welfare, health and economic problems especially in loose housing of cattle. Lameness causes losses in milk production and leads to early culling of animals. These costs could be reduced with early identification and treatment. At present, only a few methods for automatically detecting lameness have been developed, and the most common methods used for lameness detection and assessment are various visual locomotion scoring systems. The problem with locomotion scoring is that it needs experience to be conducted properly, it is labour intensive as an on-farm method and the results are subjective. A four balance system for measuring the leg load distribution of dairy cows during milking in order to detect lameness was developed and set up in the University of Helsinki Research farm Suitia. The leg weights of 73 cows were successfully recorded during almost 10,000 robotic milkings over a period of 5 months. The cows were locomotion scored weekly, and the lame cows were inspected clinically for hoof lesions. Unsuccessful measurements, caused by cows standing outside the balances, were removed from the data with a special algorithm, and the mean leg loads and the number of kicks during milking was calculated. In order to develop an expert system to automatically detect lameness cases, a model was needed. A probabilistic neural network (PNN) classifier model was chosen for the task. The data was divided in two parts and 5,074 measurements from 37 cows were used to train the model. The operation of the model was evaluated for its ability to detect lameness in the validating dataset, which had 4,868 measurements from 36 cows. The model was able to classify 96% of the measurements correctly as sound or lame cows, and 100% of the lameness cases in the validation data were identified. The number of measurements causing false alarms was 1.1%. The developed model has the potential to be used for on-farm decision support and can be used in a real-time lameness monitoring system.

Julkisen tilan kontrollin ulottuvuuksia : tapaustutkimus Stop Töhryille -projektista.

Tämä tutkielma keskittyy julkisen kaupunkitilan kontrollin eri muotoihin. Ihmiset käyttävät kaupunkitilaa eri tavoin ja eri tarkoituksiin. Tilan sallitut ja kielletyt käyttömuodot ovat aina erilaisten toiveiden yhteensovittamista: yhteisen neuvottelun tulos. Tilaa myös kontrolloidaan vastaamaan erilaisia toiveita ja odotuksia. Tutkielmassa julkisen tilan kontrollin muodot on jaettu kolmeen: tilan fyysinen muokkaaminen, tilan valvonta ja asenteisiin vaikuttaminen esimerkiksi politiikkaohjelmilla. Tärkeimpänä kiinnostuksen kohteena on tilanne, jossa jokin toiminta kielletään kokonaisuudessaan. Tutkielmassa käytetään konkreettisena esimerkkinä yrityksestä kontrolloida tilaa Helsingin kaupungin Stop Töhryille -projektia: kyseessä on tapaustutkimus em. projektista. Projekti toteutettiin vuosina 1998–2008 Helsingin kaupungin rakennusviraston sekä yleisten töiden lautakunnan alaisuudessa. Projektin tavoitteena oli vähentää ja poistaa kaupunkitilassa näkyviä graffiteja. Keinoina tähän oli tekninen siivous, valvonta ja viestintä. Graffitit voidaan nähdä yhtenä keinona vallata tilaa itselle. Tutkimuksen ongelmanasettelun taustalla on pohdinta siitä, kohdistuuko julkisen tilan kontrolli jonkin tietyn toiminnon ei-toivottavuuteen vai kohdistuuko kontrolli tiettyjen toimijoiden ei-toivottavuuteen. Tavoitteena on selvittää, minkälainen tilan kontrolliin tähtäävä ohjelma Stop Töhryille -projekti oli. Tutkimuskysymykset liittyvät siihen, miksi projekti toteutettiin, mihin projektin toimenpiteet kohdistuivat ja miten nollatoleranssi määriteltiin projektissa. Tutkielman teoreettinen viitekehys pohjautuu Jock Youngin määritelmälle nollatoleranssista, nollatoleranssin kritiikille sekä Henri Lefebvren, Don Mitchellin, Andrea Sharkeyn ja Rob Shieldsin kirjoituksiin oikeudesta tilaan. Aineistona käytetään yleisten töiden lautakunnan kokousten esityslista- ja pöytäkirjamateriaalia sekä haastatteluja projektissa mukana olleille tai projektiin vaikuttaneille tahoille (N=4). Analyysin menetelmänä sovelletaan diskurssianalyysiä. Aineiston perusteella voidaan todeta, että projektissa hyödynnettiin laajasti erilaisia kontrollin keinoja. Projektin toimenpiteet keskittyivät alussa enemmän toimintoon (graffitien puhdistamiseen ja ehkäisyyn), mutta viimeisinä vuosina painopiste siirtyi enemmän toimijaan (graffitintekijään). Aineiston analyysissä yhtenä olennaisena toimijaryhmänä esille nousivat nuoret ja nuoriso, jotka mainittiin useaan otteeseen graffitintekijöinä. Tutkielmassa tätä ilmiötä pohditaan Mike Presdeen nuoruuden kriminalisointi -käsitteen sekä Zygmunt Baumanin ulossulkemisen paradigman kautta. Nollatoleranssiretoriikka on löydettävissä projektista kolmella tasolla: ideologisella, toiminnallisella sekä viestinnällisellä. Nollatoleranssia perusteltiin ideologisella tasolla rikottujen ikkunoiden teesillä: pieniä sosiaalisia häiriöitä poistamalla voidaan ehkäistä suuria rikoksia. Tämä perustelu vietiin toiminnalliselle tasolle, jossa häiriökäyttäytyjiä valvottiin ja heille vaadittiin kovia rangaistuksia. Viestinnällä pyrittiin madaltamaan kansalaisten sietokykyä graffiti-ilmiöön ja edesautettiin mahdollisimman laajan kansalais- ja asukasyhteistyön syntymistä. Lisäksi projektissa luotiin aktiivisesti tiedon ja kielen politiikkaa, joissa tuotetaan käsitystä siitä että graffitit lisäävät turvattomuutta ja konstruoidaan sellainen kieli, jossa graffitit nähdään ongelmana.

Julkisen tilan kontrollin ulottuvuuksia. Tapaustutkimus Stop Töhryille -projektista.

Tämä tutkielma keskittyy julkisen kaupunkitilan kontrollin eri muotoihin. Ihmiset käyttävät kaupunkitilaa eri tavoin ja eri tarkoituksiin. Tilan sallitut ja kielletyt käyttömuodot ovat aina erilaisten toiveiden yhteensovittamista: yhteisen neuvottelun tulos. Tilaa myös kontrolloidaan vastaamaan erilaisia toiveita ja odotuksia. Tutkielmassa julkisen tilan kontrollin muodot on jaettu kolmeen: tilan fyysinen muokkaaminen, tilan valvonta ja asenteisiin vaikuttaminen esimerkiksi politiikkaohjelmilla. Tärkeimpänä kiinnostuksen kohteena on tilanne, jossa jokin toiminta kielletään kokonaisuudessaan. Tutkielmassa käytetään konkreettisena esimerkkinä yrityksestä kontrolloida tilaa Helsingin kaupungin Stop Töhryille -projektia: kyseessä on tapaustutkimus em. projektista. Projekti toteutettiin vuosina 1998–2008 Helsingin kaupungin rakennusviraston sekä yleisten töiden lautakunnan alaisuudessa. Projektin tavoitteena oli vähentää ja poistaa kaupunkitilassa näkyviä graffiteja. Keinoina tähän oli tekninen siivous, valvonta ja viestintä. Graffitit voidaan nähdä yhtenä keinona vallata tilaa itselle. Tutkimuksen ongelmanasettelun taustalla on pohdinta siitä, kohdistuuko julkisen tilan kontrolli jonkin tietyn toiminnon ei-toivottavuuteen vai kohdistuuko kontrolli tiettyjen toimijoiden ei-toivottavuuteen. Tavoitteena on selvittää, minkälainen tilan kontrolliin tähtäävä ohjelma Stop Töhryille -projekti oli. Tutkimuskysymykset liittyvät siihen, miksi projekti toteutettiin, mihin projektin toimenpiteet kohdistuivat ja miten nollatoleranssi määriteltiin projektissa. Tutkielman teoreettinen viitekehys pohjautuu Jock Youngin määritelmälle nollatoleranssista, nollatoleranssin kritiikille sekä Henri Lefebvren, Don Mitchellin, Andrea Sharkeyn ja Rob Shieldsin kirjoituksiin oikeudesta tilaan. Aineistona käytetään yleisten töiden lautakunnan kokousten esityslista- ja pöytäkirjamateriaalia sekä haastatteluja projektissa mukana olleille tai projektiin vaikuttaneille tahoille (N=4). Analyysin menetelmänä sovelletaan diskurssianalyysiä. Aineiston perusteella voidaan todeta, että projektissa hyödynnettiin laajasti erilaisia kontrollin keinoja. Projektin toimenpiteet keskittyivät alussa enemmän toimintoon (graffitien puhdistamiseen ja ehkäisyyn), mutta viimeisinä vuosina painopiste siirtyi enemmän toimijaan (graffitintekijään). Aineiston analyysissä yhtenä olennaisena toimijaryhmänä esille nousivat nuoret ja nuoriso, jotka mainittiin useaan otteeseen graffitintekijöinä. Tutkielmassa tätä ilmiötä pohditaan Mike Presdeen nuoruuden kriminalisointi -käsitteen sekä Zygmunt Baumanin ulossulkemisen paradigman kautta. Nollatoleranssiretoriikka on löydettävissä projektista kolmella tasolla: ideologisella, toiminnallisella sekä viestinnällisellä. Nollatoleranssia perusteltiin ideologisella tasolla rikottujen ikkunoiden teesillä: pieniä sosiaalisia häiriöitä poistamalla voidaan ehkäistä suuria rikoksia. Tämä perustelu vietiin toiminnalliselle tasolle, jossa häiriökäyttäytyjiä valvottiin ja heille vaadittiin kovia rangaistuksia. Viestinnällä pyrittiin madaltamaan kansalaisten sietokykyä graffiti-ilmiöön ja edesautettiin mahdollisimman laajan kansalais- ja asukasyhteistyön syntymistä. Lisäksi projektissa luotiin aktiivisesti tiedon ja kielen politiikkaa, joissa tuotetaan käsitystä siitä että graffitit lisäävät turvattomuutta ja konstruoidaan sellainen kieli, jossa graffitit nähdään ongelmana.

Iltapäivä kerhossa - vapaa-aikaa vai suoritusta?

Peruskoulun ensimmäisen ja toisen luokan oppilaat ovat opintiensä alussa mutta vielä lähellä varhaislapsuuden leikin ja vapauden maailmaa. Vuodesta 2004 alkaen heillä on ollut lakisääteinen oikeus osallistua koulunjälkeiseen aamu- tai iltapäiväkerhoon. Läksyjenteon, välipalan ja askartelun tai muun ohjatun harrastusmuodon lisäksi kerhossa on mahdollisuus myös vapaaseen leikkiin ja toimintaan. Iltapäiväkerhot ovat niin vanhempien kuin lasten suosima vapaa-ajanviettotapa, jonka valitsevat lähes kaikki 1.-luokkalaisten ja osa 2.-luokkalaisten lasten vanhemmista, vanhempien mukaan erityisesti turvallisuussyistä. Tämän laadullisen, lapsuuden sosiologiaan ja yleiseen sosiologiaan kiinnittyvän, mutta myös kasvatustieteestä ja filosofiasta aihetta lähestyvän pro gradu -työn tavoitteena on tarkastella lasten hyvinvointia ja iltapäiväkerhon kasvatusvuorovaikutusta autonomian, toimijuuden ja sosiaalisuuden näkökulmasta. Aineistoanalyysin selektiivisessä vaiheessa ydinkategorioiksi nousivat auktoriteetin laatu ja valvonnan määrä. Tutkielman empiirinen aineisto koostuu tutkimuskohteeksi satunnaisesti valitun, suuren eteläsuomalaisen kunnan koulun tiloissa järjestetyn iltapäiväkerhon etnografisesta havainnoinnista, 14 lapsen parihaastatteluista ja kymmenelle vanhemmalle lomakkeella esitetyistä kysymyksistä. Analyysimenetelmänä on etnografia ja grounded theoryna tunnettu metodi. Tutkielman perusteella henkilökunnan pedagogisen auktoriteetin laatu ja kasvatusote kuvastavat kasvatuskulttuurien ja lapsuudesta käytävän määrittelyn murrosta, samoin kuin kerhon asemaa koulun ja vapaa-ajan välimaastossa. Vuorovaikutuksessa auktoriteetin laatu näyttäytyy enemmän autoritäärisena kuin neuvottelevana ja osallistavana, mutta on sekoitus molempia. Lasten autonomisuus ja osallisuus toteutuvat aineiston valossa puutteellisesti. Myös lasten käsitys ja tieto oikeuksistaan tuoda esiin mielipiteensä on epävarmaa. Jatkuva valvonta ja toiminnan muutokset edellyttävät lapsilta herkeämätöntä reagointi- ja muutosvalmiutta, mikä ei vastaa iltapäiväkerhoille asetettujen toiminnan perusteiden mukaista rentoutumisen, virkistyksen tai levon toteutumista. Toisaalta vertaissuhteilla on suuri rooli lasten voimavarana tiukan aikuisjohtoisessa toimintaympäristössä. Toimijuutta ilmentävä, vaikeasti havaittava ja monia muotoja saava lasten keskinäinen vertaiskulttuuri toimii yhdistävänä siteenä lasten välillä ja vahvistaa heidän keskinäistä sosiaalisuuttaan ja yhteenkuuluvuuttaan. Samalla se korostaa lasten ja aikuisten suhteen hierarkkisuutta ja vastakkaisuutta yhteistoiminnan sijaan. Tutkielma jättää avoimeksi kysymyksen auktoriteetin laadun ja valvonnan määrän vaikutuksesta iltapäiväkerholapsiin ja heidän myöhempään kasvuunsa itseensä luottaviksi, autonomisiksi kansalaisiksi nopeasti muuttuvassa maailmassa. Jatkuvan konfliktin uhan alainen ilmapiiri ei edesauta luottamuksellisen ilmapiirin syntymistä. Kasvatusinstituutiossa välttämätön auktoriteetti voi olla monenlaista, autonomiaa ja luottamusta edistävää, yksipuolista kurikasvatusta tai epäröivä sekoitus molempia. Sen laadulla ja määrällä on merkitystä iltapäiväkerholasten hyvinvoinnin kannalta. Koulun jälkeisessä iltapäivässä lasten vapaan toiminnan, levon ja liikunnan mahdollisuuksiin, riittäviin ja tarkoituksenmukaisiin toimintatiloihin ja ohjaajien kasvatusvalmiuksiin tulee tämän tutkielman valossa myös kiinnittää nykyistä enemmän huomiota. Avainsanat – Nyckelord – Keywords Lapsuus, hyvinvointi, joustava kasvatus, kasvatuskulttuurien murros, vertaiskulttuuri, vuorovaikutus, auktoriteetin laatu, valvonta