Cost-effective measures for diffuse load abatement in forestry

Abstract

Metsäpalveluyritysten menestyminen ja siihen vaikuttavat tekijät

Tutkimuksessa kartoitettiin metsäpalveluyritysten toimintaympäristöä sekä menestymistä ja siihen vaikuttavia tekijöitä. Tutkimusta varten haastateltiin 27 metsäpalveluyrittäjää kesäkuussa 1999. Heikommin menestyneiden ja Menestyneimpien metsäpalveluyritysten löytämiseksi luotiin kaksi menestyspistejärjestelmää: KASKARA (KASvu, KAnnattavuus & RAhoitus) -mittaristo ja Tasapainotettu (Balanced Scorecard) mittaristo. KASKARA-mittaristossa tarkastelun kohteena olivat yrityksen kasvu (yrityksen liikevaihdon kasvuprosentti ja investoinnit) ja kannattavuus sekä rahoituksellinen tila (maksuvalmius ja vakavaraisuus) yrittäjän itsensä arvioimana. Toisaalta käytettäessä Tasapainotettua mittaristoa KASKARA-mittaristoon liitettiin vielä neljä muuttujaa: yrityksen tärkeimmän asiakkaan antama palaute yrittäjälle, yrittäjän hankkima täydennyskoulutus, kovien kilpailijoiden lukumäärä yrityksen nykyisellä toiminta-alueella ja yrittäjän oma arvio yrityksensä paremmuudesta kilpailijoihin nähden. Tutkimuksen Menestyneimpiä yrityksiä voitiin kuvata seuraavasti: yrittäjä kertoi olleensa luottavainen yritystä perustaessaan; yhtenä tärkeimmistä motiiveista yrityksensä perustamiseen yrittäjä piti pyrkimystä ansiotulojen kasvattamiseen; hieman alle puolet yrityksistä oli hakkuuseen painottuneita yrityksiä - muut päätoimialat olivat puukauppa, metsätalouden suunnittelupalvelut sekä mittauspalvelut; yrittäjän lisäksi yritykseen on palkattu keskimäärin kaksi vakinaista työntekijää; yrityksen kirjanpidosta huolehtii joku muu (useimmiten tilitoimisto) kuin yrittäjä; yrityksen kaluston määrä on kasvanut yrityksen perustamisvuodesta, mutta yrityksen asiakaskunta on pysynyt lähes samana; yrityksen tärkeimmän asiakkaan osuus yrityksen liikevaihdosta on 90%; tulevaisuudessa yrittäjä haluaa ylläpitää nykyisiä asiakassuhteita; ja kartoitettaessa yrittäjän halukkuutta ryhtyä uudelleen yrittäjäksi saamien kokemustensa pohjalta valtaosin yrittäjät sanoivat varmasti ryhtyvänsä uudelleen metsäpalveluyrittäjäksi. Vastaavasti Heikommin menestyneitä yrityksiä ja niiden toimintaa voitiin luonnehtia seuraavien tekijöiden avulla: yrittäjä oli ollut iältään yli 40-vuotias, kun hän oli perustanut metsäpalveluyrityksensä; yrittäjä oli toiminut maanviljelijänä ennen metsäpalveluyrittäjäuraansa; lähes puolet yrittäjistä olivat olleet melko epävarmoja yritystä käynnistäessään; yrityksen päätoimiala on useimmiten hakkuu; yrityksessä ei ole yrittäjän lisäksi palkattua, vakinaista henkilöstöä; yrityksen toiminta-alueen säde on alle 40 kilometriä; valtaosin yrittäjät hoitavat itse yrityksensä kirjanpidon; yrityksen kaluston määrä ei ole kasvanut yrityksen perustamisvuodesta; yrityksellä on nykyisin alle viisi asiakasta; tärkeimmän asiakkaan osuus yrityksen liikevaihdosta on noin 60%; tulevaisuudessa yrittäjä suunnittelee hankkivansa uusia asiakkaita nykyisten asiakassuhteiden ylläpidon lisäksi; ja jos yrittäjä saisi tehdä uudelleen yrityksensä perustamispäätöksen, runsas kaksi kolmasosaa yrittäjistä kertoi harkitsevansa tarkkaan perustamispäätöstä, mutta perustavansa uudelleen metsäpalveluyrityksen.

Efficiency of the ISM Code in Finnish Shipping Companies

Due to increasing waterborne transportation in the Gulf of Finland, the risk of a hazardous accident increases and therefore manifold preventive actions are needed. As a main legislative authority in the maritime community, The International Maritime Organization (IMO) has set down plenary laws and recommendations which are e.g., utilised in the safe operations in ships and pollution prevention. One of these compulsory requirements, the ISM Code, requires proactive attitude both from the top management and operational workers in the shipping companies. In this study, a crosssectional approach was taken to analyse whether the ISM Code has actively enhanced maritime safety in the Gulf of Finland. The analysis included; 1) performance of the ISM Code in Finnish shipping companies, 2) statistical measurements of maritime safety, 3) influence of corporate top management to the safety culture and 4) comparing safety management practices in shipping companies and port operations of Finnish maritime and port authorities. The main results found were that maritime safety culture has developed in the right direction after the launch of the ISM Code in the 1990´s. However, this study does not exclusively prove that the improvements are the consequence of the ISM Code. Accident prone ships can be recognized due to their behaviour and there is a lesson to learn from the safety culture of some high standard safety disciplines such as, air traffic. In addition, the reporting of accidents and nearmisses should be more widely used in shipping industry. In conclusion, there is still much to be improved in the maritime safety culture of the Finnish Shipping industry, e.g., a “no blame culture” needs to be adopted.

Rikottujen ikkunoiden nollatoleranssi. Tutkimus New Yorkin rikoksentorjunnan uuskonservatiivi-mallista Suomessa

Väitöskirja on kriminologista kontrollin ja rikoksentorjunnan tutkimusta sekä poliisitutkimusta. Kohteena on ympäri maailmaa levinnyt nollatoleranssiksi kutsuttu järjestyspoliisistrategia. Strategiaa kokeiltiin vuosituhannen vaihteessa vuoden kestäneessä järjestyksenvalvonnan hankkeessa Tampereella. Vaikka kyseessä oli kokeilu, niin tutkimuksessa osoitetaan toimintatavan olleen ja olevan pitkälti kiinteä osa perinteistä suomalaisen järjestyspoliisin toimintaperiaatetta. Artikkeliväitöskirja sisältää viisi vuosina 1998–2005 julkaistua kirjoitusta. Kokoavan yhteenvetoartikkelin tutkimusongelmat ovat seuraavat: Millaisia ovat Yhdysvaltojen ja Suomen järjestyspoliisitoiminnan nollatoleranssien mekanismien, kontekstien ja vaikutusten keskeiset erot ja yhtäläisyydet? Millainen on Tampereen nollatoleranssikokeilu ja New Yorkin rikottujen ikkunoiden nollatoleranssi rikoksentorjunnan arvioinnin ja moraalisäätelyn esimerkkeinä? Tampereen kokeilun prosessi- ja vaikuttavuusarviointitutkimus koostaa tutkimuksen empiirisen aineiston. Hankkeen alku- ja loppumittauksena toimi lomakekysely tamperelaisille (2 x n2000). Lisäksi analyysissä käytettiin kansalaiskyselyn uhrikyselyä, poliisin rikos- ja päivystyskeskustilastoja, Tilastokeskuksen tilastoja, hankkeen suoritelomakkeita sekä rangaistusvaatimus- ja rikesakkolomakkeita sekä kouluterveystutkimuksia. Tampereen poliiseille tehtiin lomakekysely ja teemahaastatteluja. Sosiaali-, nuoriso- ja vapaaehtoistyöntekijöitä sekä yli viisikymmentä tamperelaista nuorta sekä kymmenkunta tamperelaista aikuista haastateltiin. Yhdysvaltojen osalta nojaudutaan verrattain suureen määrään julkaistua korkeatasoista ja ajankohtaista kriminologista tutkimusta. New Yorkiin ja Yhdysvaltoihin sovelletussa hallintavalta- ja moraalisäätelyanalyysissa rikotut ikkunat -teoria osoittautuu uuskonservatiiviseksi moraaliprojektiksi, joka opastaa kaupunkeja hankkimaan itselleen oikeuden tiukkaan järjestyksenvalvontaan. Aiemmin sen oli estänyt kansalaisoikeusmyönteinen lakien tulkinta. New Yorkissa ja Tampereella syntyi useita kielteisiä sivu- ja vastavaikutuksia, kuten ongelmien siirtymistä (displacement). Tämä on yksi keskeinen tulos tilannetorjunnan ja kontrollin tehostamisen ja kohdistamisen hankkeissa. Tulokset haastavat arvioimaan kriittisesti, ovatko kaikki lapsiin ja nuoriin kohdistuvat varhaisen puuttumisen hankkeet seuraustensa perusteella oikeutettuja.

Suitability of LiDAR technology for forest inventory in Russia

LiDAR is an advanced remote sensing technology with many applications, including forest inventory. The most common type is ALS (airborne laser scanning). The method is successfully utilized in many developed markets, where it is replacing traditional forest inventory methods. However, it is innovative for Russian market, where traditional field inventory dominates. ArboLiDAR is a forest inventory solution that engages LiDAR, color infrared imagery, GPS ground control plots and field sample plots, developed by Arbonaut Ltd. This study is an industrial market research for LiDAR technology in Russia focused on customer needs. Russian forestry market is very attractive, because of large growing stock volumes. It underwent drastic changes in 2006, but it is still in transitional stage. There are several types of forest inventory, both with public and private funding. Private forestry enterprises basically need forest inventory in two cases – while making coupe demarcation before timber harvesting and as a part of forest management planning, that is supposed to be done every ten years on the whole leased territory. The study covered 14 companies in total that include private forestry companies with timber harvesting activities, private forest inventory providers, state subordinate companies and forestry software developer. The research strategy is multiple case studies with semi-structured interviews as the main data collection technique. The study focuses on North-West Russia, as it is the most developed Russian region in forestry. The research applies the Voice of the Customer (VOC) concept to elicit customer needs of Russian forestry actors and discovers how these needs are met. It studies forest inventory methods currently applied in Russia and proposes the model of method comparison, based on Multi-criteria decision making (MCDM) approach, mainly on Analytical Hierarchy Process (AHP). Required product attributes are classified in accordance with Kano model. The answer about suitability of LiDAR technology is ambiguous, since many details should be taken into account.

Use of airborne laser scanner data in demanding forest conditions

Most of the applications of airborne laser scanner data to forestry require that the point cloud be normalized, i.e., each point represents height from the ground instead of elevation. To normalize the point cloud, a digital terrain model (DTM), which is derived from the ground returns in the point cloud, is employed. Unfortunately, extracting accurate DTMs from airborne laser scanner data is a challenging task, especially in tropical forests where the canopy is normally very thick (partially closed), leading to a situation in which only a limited number of laser pulses reach the ground. Therefore, robust algorithms for extracting accurate DTMs in low-ground-point-densitysituations are needed in order to realize the full potential of airborne laser scanner data to forestry. The objective of this thesis is to develop algorithms for processing airborne laser scanner data in order to: (1) extract DTMs in demanding forest conditions (complex terrain and low number of ground points) for applications in forestry; (2) estimate canopy base height (CBH) for forest fire behavior modeling; and (3) assess the robustness of LiDAR-based high-resolution biomass estimation models against different field plot designs. Here, the aim is to find out if field plot data gathered by professional foresters can be combined with field plot data gathered by professionally trained community foresters and used in LiDAR-based high-resolution biomass estimation modeling without affecting prediction performance. The question of interest in this case is whether or not the local forest communities can achieve the level technical proficiency required for accurate forest monitoring. The algorithms for extracting DTMs from LiDAR point clouds presented in this thesis address the challenges of extracting DTMs in low-ground-point situations and in complex terrain while the algorithm for CBH estimation addresses the challenge of variations in the distribution of points in the LiDAR point cloud caused by things like variations in tree species and season of data acquisition. These algorithms are adaptive (with respect to point cloud characteristics) and exhibit a high degree of tolerance to variations in the density and distribution of points in the LiDAR point cloud. Results of comparison with existing DTM extraction algorithms showed that DTM extraction algorithms proposed in this thesis performed better with respect to accuracy of estimating tree heights from airborne laser scanner data. On the other hand, the proposed DTM extraction algorithms, being mostly based on trend surface interpolation, can not retain small artifacts in the terrain (e.g., bumps, small hills and depressions). Therefore, the DTMs generated by these algorithms are only suitable for forestry applications where the primary objective is to estimate tree heights from normalized airborne laser scanner data. On the other hand, the algorithm for estimating CBH proposed in this thesis is based on the idea of moving voxel in which gaps (openings in the canopy) which act as fuel breaks are located and their height is estimated. Test results showed a slight improvement in CBH estimation accuracy over existing CBH estimation methods which are based on height percentiles in the airborne laser scanner data. However, being based on the idea of moving voxel, this algorithm has one main advantage over existing CBH estimation methods in the context of forest fire modeling: it has great potential in providing information about vertical fuel continuity. This information can be used to create vertical fuel continuity maps which can provide more realistic information on the risk of crown fires compared to CBH.

Mobiiliteknologia liikkuvan työntekijän apuna

Nomadic workers travel often between different work sites and work mainly outside their regular work place, but often require access to information stored electronically in corporate information systems. While working in field conditions, communication with an information system can be achieved by using mobile technology, i.e. mobile devices and wireless communication. This master’s thesis researches the use of mobile technology to assist nomadic field workers in their tasks. First different mobile technologies are compared and constraints that characterize mobile computing are explained. In the practical part of the thesis client software is developed for a mobile device. The software allows a nomadic construction worker to identify concrete elements and to acquire and update information concerning them. The characteristics of mobile computing and their effect on usability are taken into account when implementing the client software and the software is designed to be as easy to use as possible.

Organofosforiyhdisteille (TBEP ja TEHP) altistuminen työpaikoilla

Työssä mitattiin työilman TBEP- ja TEHP-pitoisuuksia siivousalalla (3 kohdetta) ja muovituoteteollisuudessa (2 kohdetta). Pitoisuutta ilmassa verrattiin työntekijöidenbiomonitorointinäytteistä analysoitujen 2-butoksietikkahapon (2-BAA) ja 2-etyyliheksaanihapon (2-EHA) pitoisuuteen. Tavoitteena oli biomonitoroin-timenetelmän soveltuvuuden selvittäminen altistumisen arvioinnissa sekä tarvittavien lisäsuojaus- ja torjunta-tarpeiden selvittäminen. Biomonitorointia sekoittavien tekijöiden (2-butoksietanoli ja 2-etyyli-1-heksanoli) pitoisuus mitattiin työntekijöidenhengitysilmasta kerätystä VOC-näytteestä. OVS-keräimiin kerätyt TBEP- ja TEHP-näytteet uutettiin ultraäänellä sopivalla liuottimella ja analysoitiin kaasukromatografisesti (GC). VOC-näytteet kerättiin Tenax GR ¿adsorbenttiin, irrotettiin keräimestä termodesorptiolla ja analysoitiin GC:lla. Biomonitorointinäytteiden (virtsa) 2-BAA- ja 2-EHA -pitoisuus analysoitiin myös GC:lla. Lattianvahauksen aikana siivoojien hengitysilmasta mitatuissa TBEP-näytteissä pitoisuudet vaihtelivat välillä 70 - 860 ng/m3 sekä VOC-näytteistä 88 %:sta löytyi2-butoksietanolia, jonka pitoisuus vaihteli välillä 3 - 1800 µg/m3. Virtsan 2-BAA:n pitoisuudet vaihtelivat välillä <0,3 - 26 mmol/mol kreatiniinia ollen korkeimmillaan 43 % toimenpiderajasta. Raskaana olevien toimenpideraja ylitettiin 30 % näytteistä. Muovituotetehtaissa TEHP-pitoisuus työntekijöiden hengitysilmassa oli alle määritysrajan (eli < 1 - < 3 ng/m3). Muovituotetehtaissa kerätyistä VOC-näytteistä 16 %:sta löydettiin 2-etyyli-1-heksanolia, jonka pitoisuus vaihteli välillä 90 - 100 µg/m3. Virtsan 2-EHA-pitoisuudet olivat välillä <0,1 - 0,2 mmol/mol kreatiniinia. Tulosten perusteella siivoojat altistuvat TBEP:lle ja 2-butoksietanolille lattianvahauksen yhteydessä, muttaaltistuminen ei ilman pitoisuuksien ja biomonitoroinnin tulosten mukaan aiheutaterveyshaittaa ainakaan yhden mahdollisen metaboliitin 2-BAA:n kautta. Pois lukien raskaana olevat työntekijät, joille 2-butoksietanolia sisältävän vahanpoistotuotteen käsitteleminen aiheuttaa mahdollista terveyshaittaa. Käytetyillä biomonitorointimenetelmillä ei voitu osoittaa altistumista tapahtuneen mitatuilla TBEP:n ja TEHP:n pitoi-suustasoilla. Metaboliareittien varmistamisen jälkeen on mahdollista tutkia toimivampaa menetelmää altistumisen arviointiin biomonitoroinnin avulla. Työntekijöiden suojautuminen niin muovituotetehtaissa kuin siivoustyössäkin mitattujen yhdisteiden osalta oli pääosin riittävää. Ainoastaan raskaana olevien työntekijöiden, jotka siivoustyössään altistuvat 2-butoksietanolille, suojaukseen tulisi kiinnittää huomiota.

Oppimistehtaan toimintamallin kehittäminen

Educaworks Oy on toiminut viisi vuotta oppimistehtaana, jonka omistajia ovat olleet yritykset ja oppilaitokset. Yrityksen pääasiallisia työntekijöitä ovat tähän mennessä olleet ammattiopiston työssäoppijat ja parina viimeisenä vuotena on yrityksellä ollut palkkalistoillaan omia työntekijöitä. Tässä työssä luotiin vaihtoehtoja Educaworks Oy:n tulevalle toiminnalle lähtien siitä, että tämä nykyinen toimintamalli on tullut tiensä päähän ja tarvitaan uusi malli toiminnan jatkamiselle.Työssä haettiin hyviä käytäntöjä Suomesta benchmarkingin avulla. Näiden mallienvahvuuksia hyödyntämällä pystyttiin kehittämään vaihtoehto Educaworks Oy:n tulevalle toiminnalle. Tämä malli, oppimistehdas osana osaamiskeskittymää, valittiin toteutettavaksi kolmesta eri vaihtoehdosta, joista kaksi muuta olivat oppimistehdas yrityksenä ja oppimistehdas osana koulutusorganisaatiota. Valitussa vaihtoehdossa hyödynnetään Savonia-ammattikorkeakoulun suunnitteilla olevaa EducaTech Center-hanketta, jossa on tarkoitus luoda Iisalmeen teknologiateollisuuden osaamiskeskittymä seuraavan EU-kauden 2007-2013 aikana. Valitussa mallissa Educaworks Oy hyödyntää tulevassa toiminnassaan tämän osaamiskeskittymän uutta kone- ja laitekantaa sekä tekee yhteistyötä keskittymän tutkimus- ja tuotekehityshenkilökunnan kanssa. Yritykset pääsevät parhaiten osallisiksi Educa Tech Center osaamiskeskittymän tuottamista palveluista hankkimalla Educaworks Oy:n osakkeita ja pääsemällä täten keskittymän ytimeen sen tuotannollisen toimijan, Educaworks Oy:n, avulla. Educaworks Oy toimii tässä keskittymässä komponenttitoimittajan roolissa ollen malli komponenttitoimittajasta muillealueella oleville vastaaville verkostoissa toimiville yrityksille. Educaworks Oy:n toiminnan toisena periaatteena tulee olemaan työssäoppiminen. Työssäoppiminen on tänä päivänä osa ammatillista koulutusta ja sen merkityskorostuu yhä enemmän, koska oppilaat tulevat opiskelemaan tänä päivänä monesti lähtökohdista, joissa heillä ei ole ollut mahdollisuutta harjoittaa käytännön taitojaan ennen ammatillisten opiskelujen aloittamista. Työpaikoilla ei ole vielä kovin hyvää valmiutta toteuttaa sitä opetushallituksen tavoitetta, että oppilaatoppisivat työssäoppimisjaksoilla uusia asioita ohjatusti. Työpaikoilta puuttuu työssäoppimisen ohjaajat ja oppilaiden tekemät harjoitteet ovat liian monta kertaa ammatillisesti kovin vaatimattomia jäysteenpoisto- tai kappaleenvaihtotöitä koneistuksesta puhuttaessa. Tässä työssä luodaan mallia oppilaiden ohjatulle työssäoppimiselle tehtyjen tieteellisten tutkimusten pohjalta. Tavoitteena on, että Educaworks Oy:ssä pystyttäisiin jatkossa kouluttamaan myös muiden alueen teknologiateollisuuden yritysten työntekijöitä toimimaan työssäoppimisen ohjaajina.

Logistiikkavaraston henkilöstökustannusten optimointi

Tämän diplomityön tavoitteena on case-esimerkin kautta tutkia, kuinka hyvin vähittäiskaupan logistiikkavarastossa pystytään sovittamaan yhteen työn kysyntä ja tarjonta ja mikä on vuokratyövoiman rooli tässä yhtälössä. Diplomityössä käsitellään logistiikkavaraston työmäärän ennustettavuutta, työvoiman joustavuutta, lasketaan vertailukelpoiset kustannukset eri henkilöstöryhmille sekä esitetään ehdotuksia kokonaiskustannusten optimoimiseksi. Diplomityössä käy ilmi, että tutkittavassa yrityksessä henkilöstöresurssien käyttö ei ole aivan optimaalinen, vaan että tehdyistä työtunneista jopa 21% on ylimääräisiä, mikä aiheuttaa vuosittain 1,0 miljoonan euron kustannushukan. Tämä johtuu sekä työmäärän epätasaisesta jakautumisesta kuukausien kesken, että työvoimatarpeen heikosta suunnittelusta. Työmäärän vaikeasta ennustettavuudesta johtuen turhia työtunteja ei ole mahdollista kokonaan poistaa, mutta hyvällä etukäteissuunnittelulla henkilöstökustannuksia pystytään laskemaan noin 13%. Henkilöstöryhmistä tehtyjen vertailulaskelmien perusteella ylitöiden teettäminen vakituisella henkilökunnalla osoittautuu kannattamattomaksi. Määräaikaisen henkilöstön käyttäminen on kustannuksiltaan edullista, mutta mahdollista vain, jos työvoiman tarve on tilapäinen ja tiedossa hyvissä ajoin etukäteen. Vuokratyövoima on tuntikustannukseltaan kalliimpaa, mutta sen nopea saatavuus mahdollistaa työvoiman entistä paremman sopeuttamisen työn kysynnän mukaan. Kun vuokratyövoimaa on saatavilla, ei varastolla tarvitse pitää ylimääräistä työvoimaa nopeiden työmäärän muutosten varalta.