Lossless compression of hyperspectral images

Technological progress has made a huge amount of data available at increasing spatial and spectral resolutions. Therefore, the compression of hyperspectral data is an area of active research. In somefields, the original quality of a hyperspectral image cannot be compromised andin these cases, lossless compression is mandatory. The main goal of this thesisis to provide improved methods for the lossless compression of hyperspectral images. Both prediction- and transform-based methods are studied. Two kinds of prediction based methods are being studied. In the first method the spectra of a hyperspectral image are first clustered and and an optimized linear predictor is calculated for each cluster. In the second prediction method linear prediction coefficients are not fixed but are recalculated for each pixel. A parallel implementation of the above-mentioned linear prediction method is also presented. Also,two transform-based methods are being presented. Vector Quantization (VQ) was used together with a new coding of the residual image. In addition we have developed a new back end for a compression method utilizing Principal Component Analysis (PCA) and Integer Wavelet Transform (IWT). The performance of the compressionmethods are compared to that of other compression methods. The results show that the proposed linear prediction methods outperform the previous methods. In addition, a novel fast exact nearest-neighbor search method is developed. The search method is used to speed up the Linde-Buzo-Gray (LBG) clustering method.

An Infant with Food Allergy and Eczema in the Family – The Mental and Economic Burden of Caring

Allergic diseases including food allergy and eczema in an infant in combination with the everyday activities of caring for a family will pose challenges to parents. Only fragments of these challenges are revealed to health care professionals. Families have varying mental, social and economic resources to help them care for an allergic infant, and all such resources are important in determining how families succeed in meeting these challenges and the quality of the infant’s care. This study evaluated the whole burden to the family caused by an infant's allergic disease during the first 24 months of life. As the primary caregiver during this period is usually the mother, her perspective was considered important. Ecocultural theory, which considers families as capable of modifying the positive and negative forces facing them, was taken as the frame of reference. Data were collected as part of an ongoing prospective mother-infant study, and the methods included severity scoring of atopic dermatitis, dietary records, health-related quality of life measurements and assessments of the use of health care services and medications for treating the infant’s eczema, food allergy and asthma. Interviews with mothers were analysed by deductive content analysis on the basis of ecocultural theory and the family empowerment model. The theme “Living an ordinary family life” guided the organization of family activities essential for treating the infant's food allergy and eczema. These activities were sources of both strain and support for the mothers, the allergy-related supporting factors being the mother’s own knowledge of the allergy, hopes for an improvement in the infant’s condition, social support and work. An infant’s food allergy at the age of one year caused considerable strain for the mother in cases where the introduction of new foods into the child’s diet was delayed. This delay was still causing the mother additional strain when the child was 24 months of age. The infants waking at night at the ages of 12 and 24 months because of itching related to eczema caused strain for the mothers. The infants’ health-related quality of life was impaired at ages of 6 and 12 months compared with healthy infants. The principal reasons for impairments were itching, scratching and sleep disturbances at 6 and 12 months and treatment difficulties at 6 months. Problems with getting to sleep were reported at all stages irrespective of eczema and were also present in healthy infants. The economic impact of the treatment of allergic diseases on families during the first 24 months was 131 EUR (2006 value) in cases of eczema and 525 EUR in cases of food allergy. From the societal perspective, the costs of food allergy were a median of 3183 EUR (range 628–11 560 EUR) and of eczema a median of 275 EUR (range 94–1306 EUR). These large variations in costs in food allergy and eczema indicate that disease varies greatly . In conclusion, food allergy and eczema cause extra activities and costs to families which arrange these disease-related activities in such a way that they support the leading family theme “Living an ordinary family life”. Health care professionals should consider this thematic character of family life and disease-related activities in order to ensure that new treatments are sustainable, meaningful and tailored to daily activities. In addition, those mothers who are experiencing difficulties with food allergic infants or infants with eczema should be recognized early and provided with individual encouragement and support from health clinics. In the light of the present results, early detection of symptoms and effective parental guidance can contribute to the well-being and health-related quality of life of the child and family.

Selvitys Eduskunnan lisärakennuksen taidekilpailusta

The purpose of this thesis was to investigate how and why an art competition was arranged to select pieces for the parliamentary annexe building in Helsinki. There is an emphasis on the cultural production aspects of the research. For the purpose of comparison, the thesis also examines how art acquisition takes place in the cities of Helsinki, Salo and Vantaa, and how the so-called percentage principle has been used in these cities The research method involved thematic interviewing of four persons with central positions on the competition jury. Questions were also sent by e-mail to experts and other people with knowledge of the subject area. Although art competitions have been arranged in Finland for decades, very little relevant literature exists. In addition to the interviews, other relevant literature was also referred to, including parliamentary records. The crucial questions concerned why the art competition for the parliamentary annexe was arranged and whether, indeed, it is possible to compete artistically in this manner. The thesis also examined the relationship between art and architecture and how the best works were selected from the vast range of submissions. The answers were both honest and interesting. The thesis presents a step-by-step analysis of the competition's progress over two stages, and according to the specific rules for such competitions as laid out in Suomen Taiteilijaseura. Strict adherence to the rules of the competition created a number of problems, some of which are also studied. The primary reason for staging a competition was to be as democratic as possible, and eliminating any possibility of nominating a particular artist or artists to realise their own work within the annexe. The competition opened up the possibility to consider various artistic proposals, and no genres were ruled out in advance. This format ensured a good response and a total of 1719 proposals were received, of which six were eventually selected. One conclusion was that open competition may not be the best way to gather artistic proposals in such circumstances, but it is very democratic.

Multimedian elementit aikuiskoulutuksen kehittämisessä

Tämän työn teoreettisen sisällön tavoitteena on esitellä multimedian eri elementit ja Moving Picture Experts Groupin kehittämä MPEG-formaattiperhe, joka yhdistää kattavimmin eri elementit multimediaesityksiksi. Työssä esitellään videon ja audion pakkausformaatit MPEG-1 ja MPEG-2, interaktiivisen median jakelun verkoissa mahdollistava MPEG-4, multimediasisällön kuvausstandardi MPEG-7 sekä multimedian toimitusketjun hallinnan verkoissa määrittävä MPEG-21. Edellisten lisäksi teoreettisessa osassa esitellään multimediaohjelmistoista SMIL-teknologia ja selostetaan yksityiskohtaisesti, kuinka sillä luodaan multimediaesityksiä. Empiirisessä osassa laaditaan Helsingin yliopiston Maaseudun tutkimus- ja koulutuskeskukselle kehittämissuunnitelma, jossa multimedian elementtejä käytetään mahdollisimman monipuolisesti kehittämään aikuiskoulutusta. Suunnitelman perustaksi tehtiin koulutushenkilökunnalle osaamiskartoitus ja kartoitettiin yksikön tekninen valmius hyödyntää multimediaa. Suunnitelman mielekästä jäsentämistä varten yksikön aikuiskoulutus jaettiin neljään osaan: varsinaiseen koulutukseen, sitä tukevaan tutkimus- ja kehittämistoimintaan, opetusmateriaaleja tuottavaan julkaisu- ja tietopalvelutoimintaan sekä edellisiä avustaviin tukitoimintoihin.

Kuka suunnittelee mainokset? Tutkimus mainosalan kulisseista,yhteistyökäytännöistä ja ristiriidoista. Mainonnan suunnittelijan näkökulma

Tutkimus kuvaa tapahtumia mainonnan suunnittelun kulissien takana ja niiden vaikutusta suunnittelutyöhön mainonnan suunnittelijan näkökulmasta. Lähestymistapa on systeemiteoreettinen: tutkimuksessa tarkastellaan sekä mainostoimiston suunnittelijoiden, projektijohtajien ja muiden mainonnan suunnitteluun osallistuvien keskinäistä vuorovaikutusta että mainostoimiston ja mainoksia tilaavan asiakkaan vuorovaikutuksen asettamia rajoja ja mahdollisuuksia. Keskeinen työväline on Kurt Lewinin kentän käsite. Tutkimuksessa se konkretisoituu esitystavaksi mainonnan suunnittelun olennaisista piirteistä, jotka ovat toisistaan riippuvaisia. Tutkimusta pohjustaa ajatus mainonnan suunnittelun perusrakenteesta, joka on riippumaton taloudellisista, yhteiskunnallisista tai mainostoimialan liiketoimintaympäristön muutoksista. Mainostoimistossa työtä tehdään usein ryhmässä. Ydinryhmä muodostuu kirjoittavan ja visuaalisen suunnittelijan työparista, mutta projektijohtaja on avainasemassa hoitaessaan yhteydenpitoa mainostoimiston asiakkaaseen. Tutkimustyötä viitoittivat kysymykset mainonnan suunnittelijoiden tehtävästä ja asemasta, työssä koetuista haasteista sekä osuudesta ja vastuusta lopullisissa töissä. Keskiössä ovat suunnittelutyötä raamittavat haasteet, jotka ohjaavat suunnittelijoiden kykyjä ja haluja toteuttaa luovuuttaan. Tutkimus ammentaa teoreettisia aineksia työnjaon ja tiimityön käsitteiden ohella vallan tilanteisuudesta ja suhteista sekä sosiaalisen pääoman ja luottamuksen moniaineksisuudesta. Tutkimuksen aineisto kerättiin syksyllä 2008 ja alkuvuodesta 2009 haastattelemalla suomalaisten mainostoimistojen suunnittelijoita. Haastatteluaineisto koostuu kymmenestä ryhmähaastattelusta, johon kuhunkin osallistui 3–4 suunnittelijaa. Muu aineisto sisältää toimialan tilastoja ja julkaisuja sekä yksityisiä sähköpostikirjeenvaihtoja ja keskusteluja mainosammattilaisten kanssa. Haastatteluaineisto analysoitiin Milesin ja Hubermannin aineistolähtöisen sisällönanalyysin avulla ja sitä täydennettiin retorisella diskurssianalyysilla. Analyysin alkuvaiheessa koemetodina sovellettiin Straussin ja Corbinin aineistolähtöisen teorian (grounded theory) kolmivaiheista koodausta. Tutkimuksen tuloksena on malli mainonnan suunnittelun kentän jännitteistä, jotka johtavat toimimaan tietyllä tavalla. Mainonnan suunnittelijan tehtävinä näyttäytyvät vaikuttaminen, asiakkaan tarpeiden tunnistaminen ja tyydyttäminen sekä omakohtainen menestyminen. Suunnittelijan asema näyttää työssä koettujen haasteiden kautta häilyvän asiantuntijuuden ja alihankkijuuden välimaastossa. Työn henkilökohtaisina haasteina piirtyvät tarmokkuuden ja jatkuvan oivaltamisen vaateet. Ulkoisina tekijöinä talouden, teknologian ja sen myötä median murros sekä haastaa että kehittää: alituiseen kiireeseen näytetään verhoavan pulmia, joiden todellinen alkuperä paikantuu muualle. Keskeiset ristiriidat ja toiminnan edellytykset ilmenevät juuri yhteistyössä: mainostoimiston sisäinen yhteistyö ja asiakkaan antama palaute ovat merkittäviä tekijöitä luottamuksen taustalla. Siten avoin ja vastavuoroinen kommunikaatio piirtyy olennaiseksi asetettujen tavoitteiden saavuttamisessa ja asiakkaan menestymisessä. Mainonnan suunnittelussa tärkeäksi kysymykseksi nousevat portinvartijoiden roolit. Mainostoimiston sisäisessä työskentelyssä projektijohtajat hallinnoivat suunnitteluresursseja, välittävät tietoa asiak kaalta suunnittelijalle ja päinvastoin sekä tekevät tärkeimmät päätökset. Asiakkaan puolella mainoksia tilaava asiakashenkilö hallinnoi valjastamiaan resursseja, mutta varsinainen päätöksenteko tapahtuu tämän esimiehen toimesta. Tulosten valossa on perusteltua uskoa, että mainonnan suunnittelijat kokevat oman työnsä arvon alentuneen ja päätösvaltansa vähentyneen. Mainostoimialan murroksen kannalta tutkimus tuo esiin uudenlaisen tiimityön ymmärtämisen ja korostaa yksilöiden vahvuuksien tunnistamisen merkitystä. Kiristyvässä taloudessa se suuntaa huomion sekä mainostoimistojen että niiden asiakasyritysten sisäisten ja ulkoisten resurssien tehokkaaseen ja tuottavaan hyödyntämiseen ja organisoimiseen. Sosiologisesti tutkimus tarjoaa yhdenlaisen näkökulman ryhmätyön ulottuvuuksiin ja työelämän yhteistyöhaasteiden pohtimiseen. Siten tutkimuksen tuloksilla voi nähdä arvoa myös muiden kuin mainosalan yhteistyökäytäntöjentarkasteluun.

Hemmet som ethos : en idéhistorisk studie av hur hemmet som ethos blev evident i hälsosysterns vårdande under 1900-talets första hälft

The home as ethos, an ethical dimension of human beings, is this study’s focus of interest. Can the home as ethos comprise motive and driving force for a human being? This dissertation has a mainly hermeneutic approach with a Caring Science interpretive horizon. Firstly, the purpose of this study is to develop the concept “home” through etymological and semantic analysis. The concept’s Caring Science content is also investigated. Secondly, the purpose of this study is to investigate, through the use of a history of ideas method, how the home as ethos is made visible and evident in public health nurses’ caring during the first half of the 20th century. Which motives compromise the driving force behind public health nurses’ caring? Which idea patterns are stressed? Material for the study’s concept determination consists of tymological dictionaries as well as Swedish language dictionaries published from 1850 – 2001. The results of the concept determination provide a preliminary idea-model, where dimensions such as ethos as a human being’s innermost room, human beings’ manner of being, and the metaphor “my home is my castle” are stressed. These results comprise the background of the history of ideas portion of the study. The study’s history of ideas investigation occurs through the evaluation and interpretation of historical sources focusing on the caring provided by public health nurses. Public health nurses comprise both the context and prevalent traditions during the time-period studied. The historical sources consist of three different types of sources, namely textbooks, archived material, and the professional nursing journals Epione and Sairaanhoitajatarlehti. The purpose is to rediscover fundamental idea-patterns through the thematic structuring of the patterns appearing in the historical sources. Three main idea-patterns and underlying themes are rediscovered: love- a fire which burns inside human beings; reverence for human beings and home; and the honor of responsibility. The emerging patterns are tightly interwoven and form a pattern. A new interpretation occurs, widening the study’s horizon and leading to the emergence of the theory-model’s contours. The study’s theory-model is formed from three different levels. Ethos as a human being’s innermost room- the spirit, encompasses a human being’s value base and the spirit that he/she is permeated with. Fundamental values are converted into an internal ethic, becoming visible in human beings’ manner of being- the manner of conduct. The metaphor “my home is my castle”- the tone, symbolizes the room where a human being’s abstract or concrete being lives. The spirit, the ethos, is expressed in a home’s culture and atmosphere, that is to say the tone of a home or how one lives in a room. Communion is a significant component in the creation of a culture and atmosphere. This study’s theory-model gives rise to a new perspective that can generate new patterns of action. The study’s theory-model results in a new historically-based view that create new patterns of action in care and Caring Science today.

Jäätiköiden kaukokartoittamista eurooppalaisittain

Kirjallisuusarvostelu

Mistä on hyvät tytöt tehty? Somalitytöt ja maineen merkitykset

Tutkimus käsittelee islaminuskoisten somalityttöjen hyvään ja huonoon maineeseen liittyviä uskonnollisia, kulttuurisia ja etnisiä määrittelyjä ja niiden merkityksiä heidän arjessaan. Turussa hankittu etnografinen tutkimusaineisto koostuu osallistuvaan havainnointiin perustuvasta kenttäpäiväkirja-aineistosta sekä kahdestakymmenestäviidestä 17‒35-vuotiaiden somalityttöjen ja -naisten teemahaastattelusta vuosilta 2003–2006. Tutkimuksen tehtävänä on selvittää, minkälaista somalityttöä pidetään maineeltaan hyvänä ja miten tytön maine voi mennä. Tutkimuksessa tarkastellaan yhtäältä sitä, mikä merkitys sosiaalisilla verkostoilla on tyttöjen maineen määrittelyssä. Toisaalta kysytään, mitä somalitytöt ja nuoret naiset itse ajattelevat tytön maineeseen liittyvistä odotuksista ja miten he niistä tietoisina toimivat. Lähestymistapa rakentuu uskontotieteen, antropologian, sukupuolentutkimuksen, tyttötutkimuksen, nuorisotutkimuksen ja kulttuurimaantieteen näkökulmia yhdistelemällä. Ensimmäisessä aineistontulkintaluvussa tarkastellaan tyttöyteen ja maineen rakentumiseen liittyvää ruumiillista merkityksenantoa pukeutumisen, seksuaalisuuden, tyttöjen ympärileikkausta koskevan asennemuutoksen ja seurustelun teemojen kautta. Toisessa luvussa keskitytään kaupunkitilan ja tyttöjen vapaa-ajanvieton sosiotilallisiin tulkintoihin sekä tyttöjen käytöstä kodin ulkopuolella määritteleviin ja mainetta rakentaviin puheisiin. Haastatellut arvostivat islamiin ja somaliperinteeseen liittyviä arvoja ja pitivät niitä oman käytöksensä ohjenuorina. Omanarvontunto, itsekontrolli ja vastuuntunto omista teoista liitettiin ”hyvään tyttöyteen”. Tyttöjen toimijuus ilmeni heihin kohdistuvien odotusten suuntaisena käyttäytymisenä ja näiden ihanteiden arvostamisena. Toimijuus näkyi myös tiettyjen tyttöihin ja poikiin kohdistuvien erilaisten odotusten kyseenalaistamisena ja joissakin tapauksissa vastoin odotuksia toimimisena. Turkua myös verrattiin somalityttöjen käytöksen osalta pääkaupunkiseutuun. Tässä vertailussa Turku nimettiin kulttuurisen jatkuvuuden, pääkaupunkiseutu kulttuurisen muutoksen paikaksi. Haastateltujen mukaan yhteisöllisiä tulkintoja tyttöjen käytöksestä tehtiin puheissa ja juoruissa, usein suhteessa havaintoihin suomalaistyttöjen käytöksestä. Tyttöjen arkeen nämä etniset ja moraaliset eroteot eivät kuitenkaan vaikuttaneet aina samalla tavoin, koska tulkinnat tyttärille sopivasta ja mahdollisesta käytöksestä voivat vaihdella perheiden välillä. Tutkimus tuo esille, että tytön hyvä maine on eräs perheen hyvinvointiin vaikuttavista tekijöistä. Somalityttöjen käytös on myös eräs yhteisöllinen peili, jota vasten tehdään laajempia tulkintoja somalikulttuurin ja uskonnollisten arvojen tilasta diasporassa. Liiallinen muutos tyttöjen käyttäytymisessä uhkasi yhteisöllistä jatkuvuutta ja uskonnolliskulttuuristen arvojen välittymistä seuraaville sukupolville. Laajasti ymmärrettynä ”hyvä tyttöys” ja hyvä maine oli onnistuneen kulttuurisen neuvottelun tulosta diasporassa. Se tarkoitti, että tyttö kiinnittyi somalialaiseen taustaansa ja sen välittämiin arvoihin, osallistuen samalla kuitenkin myös suomalaiseen yhteiskuntaan.

Spatial and Spectral Separability of Grasslands in the inner Turku Archipelago using Landsat Thematic Mapper Satellite Imagery

The present study investigates the spatial and spectral discrimination potential for grassland patches in the inner Turku Archipelago using Landsat Thematic Mapper satellite imagery. The spatial discrimination potential was computed through overlay analysis using official grassland parcel data and a hypothetical 30 m resolution satellite image capturing the site. It found that Landsat TM imagery’s ability to retrieve pure or near-pure pixels (90% purity or more) from grassland patches smaller than 1 hectare was limited to 13% success, compared to 52% success when upscaling the resolution to 10 x 10 m pixel size. Additionally, the perimeter/area patch metric is proposed as a predictor for the suitability of the spatial resolution of input imagery. Regression analysis showed that there is a strong negative correlation between a patch’s perimeter/area ratio and its pure pixel potential. The study goes on to characterise the spectral response and discrimination potential for the five main grassland types occurring in the study area: recreational grassland, traditional pasture, modern pasture, fodder production grassland and overgrown grassland. This was done through the construction of spectral response curves, a coincident spectral plot and a contingency matrix as well as by calculating the transformed divergence for the spectral signatures, all based on training samples from the TM imagery. Substantial differences in spectral discrimination potential between imagery from the beginning of the growing season and the middle of summer were found. This is because the spectral responses for these five grassland types converge as the peak of the growing season draws nearer. Recreational grassland shows a consistent discrimination advantage over other grassland types, whereas modern pasture is most easily confused. Traditional pasture land, perhaps the most biologically valuable grassland type, can be spectrally discriminated from other grassland types with satisfactory success rates provided early growing season imagery is used.

Design and Analysis of Forward Error Control Coding and Signaling for Guaranteeing QoS in Wireless Broadcast Systems

Broadcasting systems are networks where the transmission is received by several terminals. Generally broadcast receivers are passive devices in the network, meaning that they do not interact with the transmitter. Providing a certain Quality of Service (QoS) for the receivers in heterogeneous reception environment with no feedback is not an easy task. Forward error control coding can be used for protection against transmission errors to enhance the QoS for broadcast services. For good performance in terrestrial wireless networks, diversity should be utilized. The diversity is utilized by application of interleaving together with the forward error correction codes. In this dissertation the design and analysis of forward error control and control signalling for providing QoS in wireless broadcasting systems are studied. Control signaling is used in broadcasting networks to give the receiver necessary information on how to connect to the network itself and how to receive the services that are being transmitted. Usually control signalling is considered to be transmitted through a dedicated path in the systems. Therefore, the relationship of the signaling and service data paths should be considered early in the design phase. Modeling and simulations are used in the case studies of this dissertation to study this relationship. This dissertation begins with a survey on the broadcasting environment and mechanisms for providing QoS therein. Then case studies present analysis and design of such mechanisms in real systems. The mechanisms for providing QoS considering signaling and service data paths and their relationship at the DVB-H link layer are analyzed as the first case study. In particular the performance of different service data decoding mechanisms and optimal signaling transmission parameter selection are presented. The second case study investigates the design of signaling and service data paths for the more modern DVB-T2 physical layer. Furthermore, by comparing the performances of the signaling and service data paths by simulations, configuration guidelines for the DVB-T2 physical layer signaling are given. The presented guidelines can prove useful when configuring DVB-T2 transmission networks. Finally, recommendations for the design of data and signalling paths are given based on findings from the case studies. The requirements for the signaling design should be derived from the requirements for the main services. Generally, these requirements for signaling should be more demanding as the signaling is the enabler for service reception.