Remote sensing for three-dimensional modelling of hydromorphology

Successful management of rivers requires an understanding of the fluvial processes that govern them. This, in turn cannot be achieved without a means of quantifying their geomorphology and hydrology and the spatio-temporal interactions between them, that is, their hydromorphology. For a long time, it has been laborious and time-consuming to measure river topography, especially in the submerged part of the channel. The measurement of the flow field has been challenging as well, and hence, such measurements have long been sparse in natural environments. Technological advancements in the field of remote sensing in the recent years have opened up new possibilities for capturing synoptic information on river environments. This thesis presents new developments in fluvial remote sensing of both topography and water flow. A set of close-range remote sensing methods is employed to eventually construct a high-resolution unified empirical hydromorphological model, that is, river channel and floodplain topography and three-dimensional areal flow field. Empirical as well as hydraulic theory-based optical remote sensing methods are tested and evaluated using normal colour aerial photographs and sonar calibration and reference measurements on a rocky-bed sub-Arctic river. The empirical optical bathymetry model is developed further by the introduction of a deep-water radiance parameter estimation algorithm that extends the field of application of the model to shallow streams. The effect of this parameter on the model is also assessed in a study of a sandy-bed sub-Arctic river using close-range high-resolution aerial photography, presenting one of the first examples of fluvial bathymetry modelling from unmanned aerial vehicles (UAV). Further close-range remote sensing methods are added to complete the topography integrating the river bed with the floodplain to create a seamless high-resolution topography. Boat- cart- and backpack-based mobile laser scanning (MLS) are used to measure the topography of the dry part of the channel at a high resolution and accuracy. Multitemporal MLS is evaluated along with UAV-based photogrammetry against terrestrial laser scanning reference data and merged with UAV-based bathymetry to create a two-year series of seamless digital terrain models. These allow the evaluation of the methodology for conducting high-resolution change analysis of the entire channel. The remote sensing based model of hydromorphology is completed by a new methodology for mapping the flow field in 3D. An acoustic Doppler current profiler (ADCP) is deployed on a remote-controlled boat with a survey-grade global navigation satellite system (GNSS) receiver, allowing the positioning of the areally sampled 3D flow vectors in 3D space as a point cloud and its interpolation into a 3D matrix allows a quantitative volumetric flow analysis. Multitemporal areal 3D flow field data show the evolution of the flow field during a snow-melt flood event. The combination of the underwater and dry topography with the flow field yields a compete model of river hydromorphology at the reach scale.

Jöns Budde och hans skrifter – yngre fornsvenskt textmaterial och mannen bakom det

Tutkielman aiheena on kieli ja tyyli Jöns Budden latinasta muinaisruotsiksi kääntämissä teksteissä. Tarkoituksena on tutkia, millaisia tekstejä Budde käänsi ja missä tarkoituksessa. Lisäksi tutkin kielikontakteja latinaan ja saksaan sekä Buddea henkilönä hänen tuotantonsa valossa. Arvioin myös aiempien Buddeen liittyvien hypoteesien paikkansapitävyyttä. Materiaali käsittää kaikki tekstit, joiden yleisesti oletetaan olevan Budden kääntämiä. Osa on anonyymejä, mutta niiden yhteys Buddeen on erittäin todennäköinen. Aineisto käsittää noin 1350 sivua painetuissa editioissa. Tutkimus on materiaalilähtöistä: tarkan tekstinluvun ja teksti-interpretaation kautta olen kiinnittänyt huomioni erilaisiin etupäässä tyylillisiin seikkoihin, joita kommentoin ottaen huomioon kulttuurihistoriallisen kontekstin. Tutkimus kohdistuu kielenkäyttöön tietyssä konkreettisessa materiaalissa eli tarkastelun kohteina ovat parole ja synkronia ensisijaisemmin kuin diakronia ja langue eli kieli systeeminä ja resurssina. Metodina on siten filologinen teksti-interpretaatio, ja tutkimus on kommentaari Budden teksteihin. Keskeinen tulos on, että Budde on tietoinen stilisti, joka käyttää kieliopin ja stilistiikan keinoja sisällöllisten asioiden painottamiseen ja dramatisointiin. Budden tyyli-ihanteilla on suureksi osaksi esikuvia latinassa, mutta Budde ei noudata niitä orjallisen sokeasti, vaan on itsenäinen alkuteksteihin nähden. Toinen merkittävä tulos liittyy Budden kääntämien Raamatun kirjojen tarkoitukseen. Käsitykseni mukaan niitä ei ole tarkoitettu luettaviksi sellaisenaan, vaan apuvälineiksi luettaessa varsinaista pyhää kirjaa eli Vulgataa latinaksi. Tekstien tekijyyteen liittyvät aiemmat hypoteesit saavat tukea tutkimuksestani, kun taas Budden aristokraattisiin yhteyksiin ja hänen mahdollisiin opintoihinsa Saksassa liittyvät hypoteesit osoittautuvat liian rohkeiksi ottaen huomioon säilyneiden lähteiden niukkuuden.

Networking Notch : regulation of Notch traffic and signaling crosstalk

Utvecklingen av flercelliga organismer är en mångfacetterad process som kräver kommunikation celler emellan. Under utvecklingen av en organism måste cellerna göra vissa val, vilket bestämmer riktningen för deras fortsatta utveckling. Utgående från dessa val erhåller cellerna egenskaper som är karaktäristiska för olika celltyper. Notch-signalräckan är en viktig reglerare av valet mellan olika cellöden. Notch-signalräckan aktiveras när Notch-receptorer som uttrycks på ytan av en cell binder till Notch-ligander som uttrycks på ytan av en annan närliggande cell. Denna avhandling belyser mekanismerna som reglerar omsättningen av såväl Notch-receptorer som -ligander till och från cellmembranen, samt ökar förståelsen för hur dessa mekanismer påverkar Notch-medierade cellöden i stamceller. Internalisering av Notch receptorer anses nödvändigt för fullständig aktivering av Notch-signalvägen. De bakomliggande molekylära mekanismerna är dock fortfarande oklara. Vi har upptäckt att atypiskt protein kinas Cζ (aPKCζ) reglerar internaliseringen av Notch-receptorer. aPKCζ fosforylerar Notch, vilket leder till receptorns internalisering, men effekten är beroende av receptorns signaleringsstatus. Vi visar att aPKCζ reglerar Notch-signaleringen och styr både neuroners och muskelcellers differentiering. Ytterligare har vi analyserat samspelet mellan cellskelettet och Notch-signalvägen. Våra resultat visar att intermediärfilamenten, en del av cellskelettet, är viktiga reglerare av Notch-signaleringen både under neuronal och vaskulär utveckling. Intermediärfilamenten vimentin och GFAP reglerar uttrycket av Notch-ligander vid cellmembranen i hjärnans stödceller, astrocyterna, och påverkar därmed neuronala stamcellers cellödesbeslut. Vimentin är även viktigt reglerare av Notch-signalräckan vid angiogenesen. Celler som saknar vimentin uppvisar avvikande Notch-signalering emedan möss som saknar vimentin påvisar en fördröjd utveckling av vaskulaturen under embryonalstadiet. ------------------------------------------------- Monisoluisten organismien kehittyminen on monimutkainen prosessi, joka vaatii viestintää solujen välillä. Kehittymisen aikana solut joutuvat tiettyjen valintojen eteen, mitkä tulevat määrittämään niiden erilaistumisen suunnan. Solut omaksuvat solutyypille ominaisia ominaisuuksia näihin valintoihin perustuen Notch-signalointireitti säätelee solujen erilaistumista eri suuntiin. Notch-signalointireitti aktivoituu, kun Notch-reseptori yhden solun pinnalla sitoo Notch-ligandin toisen, viereisen solun solukalvolla. Tutkimukseni lisää tuntemusta Notch-reseptoreiden ja ligandien solun sisäisestä liikennöinnistä ja sitä säätelevistä mekanismeista, sekä tämän säätelyn vaikutuksista kantasulojen erilaistumiseen. Notch-signalointireitin aktivoituminen vaatii reseptoreiden ja ligandien sisäistämisen solukalvolta, mutta taustalla olevat ja sisäistymistä säätelevät mekanismit ovat vielä epäselviä. Tutkimukseni osoittaa, että atyyppinen proteiinikinaasi Cζ (aPKCζ) säätelee Notch-reseptoreiden endosytoosia. Endosytoosin lopputulos riippuu siitä onko reseptori aktivoitunut ligandin välityksellä vai ei. Tuloksemme osoittavat aPKCζ säätelevän Notch-signalointia ja kontrolloivan sekä hermosolujen, että lihassolujen erilaistumista. Analysoimme myös Notch-signaloinnin ja solun tukirangan vuorovaikutuksia. Välikokoiset filamentit, jotka ovat osa tukirankaa, säätelevät Notch-signalointia neuronaalisen erilaistumisen sekä verisuonten uudismuodostumisen aikana. Vimentiini ja GFAP ovat välikokoisia säikeitä, jotka säätelevät Notch-ligandien ekspressiota astrosyyttien, eli aivojen hermotukisolujen solukalvolla. Vimentiini säätelee myös Notch-signalointireittiä angiogeneesin aikana. Vimentiiniä vailla olevilla soluilla ilmenee heikentynyttä Notch-signalointia, joka voidaan liittää hiirillä ilmenevään vimenttiinin puutteesta johtuvaan viivästyneeseen verisuonien kehitykseen.

Pyhän Tuomaan muisto

Kirjallisuusarvostelu

Taistelusta taiteeksi. Suomalais-saksalaisen Taistelukuvaajain näyttelyn TK-valokuvat jatkosodan kulttuuris-poliittisella kentällä

Työssä tarkastellaan Ateneumissa 16.–31.5.1942 järjestettyä suomalais-saksalaista Taistelukuvaajain näyttelyä kulttuuritapahtumana aikansa viitekehyksessä. Tutkimuksen lähtökohtana on Taistelukuvaajain näyttelyn näyttelyluettelon perusteella tehty arkistotyö, jonka kautta on ensin selvitetty, mitkä Suomen Armeijan kuvat ovat olleet näyttelyripustuksessa. Ensisijaisena tutkimusaineistona ovat suomalaisen näyttelyosaston 137 tiedotustoiminnan tuloksena tuotettua valokuvateosta, joita analysoimalla vastataan kysymyksiin teosvalintojen motiiveista, kuva-aiheiden luonteesta ja niiden sanomasta. Merkittävä teema kuva-analyysin ohella on suomalaisen sotavalokuvan sijoittaminen taidekentälle uudemman valokuva- ja mediatutkimuksen puitteissa sekä Ateneumin näyttelyn saaman statuksen sekä vastaanoton tutkiminen löydettyihin aikalaiskirjoituksiin sekä arkistomateriaaliin perustuen. Tärkeimpinä tuloksina esiin nousevat sotakuvan ulottuminen taiteen genrejen ulkopuolelle, lavastamisen vaikutus sotakuvan arvoon historiallisen tapahtuman todisteena sekä suomalaisten kuvaajien toimintaa ohjanneet vaikuttimet. Tarkastelussa luodaan katsaus myös näyttelyn aikaan kirjoitettuihin lehtiartikkeleihin sekä niiden välittämään tietoon näyttelystä. Tulkintoja täydentää suomalais-saksalaisen kulttuurivaihdon taustavaikuttimien tarkastelu. Olennaista selvityksessä on näyttely-yhteistyön puhtaiden taiteellisten päämäärien kyseenalaistaminen ja osapuolten propagandististen tavoitteiden huomioiminen kuva-aineistoon heijastuvana tekijänä. Esille nousevat niin tilanteen mukaan vaihtelevat aseveljeyden ilmentymät kuin myös kilpailullinen ilmapiiri, jossa osanottajat ovat tuottaneet näyttelyosastojensa kokonaisuudet. Tutkimustuloksina esitetään suomalaisen näyttelyosaston kuva-aiheiden noudattelevan jatkosodassa tiedotustoiminnalle asetettuja normeja. Kuva-aiheiden monipuolisuus on käännetty tapauksesta riippumatta itselle edulliseksi, yleensä vihollisen tappioksi. Kuvatekstien pehmentämisellä on saatu aikaan tilanteeseen nähden neutraali kokonaisuus, joka korostaa oman tiedotustoiminnan tuloksia sekä taiteellisia tavoitteita. Lisäksi esitetään, että suomalaiset ovat näyttelyyn osallistumisellaan halunneet miellyttää saksalaista asetoveriaan. Samalla on kuitenkin haluttu osoittaa teosvalintojen kautta, että joukot taistelevat omia sotiaan, vaikka taisteluja käydään samoilla rintamilla.

Fladan kartoitus modernein kartoitusmenetelmin

Tässä tutkimuksessa on selvitetty erilaisten kartoitusmenetelmien käytettävyyttä luonnonoloiltaan erilaisten fladojen kartoituksessa. Kartoitusmenetelminä käytettiin kauko-ohjattavaa pienoisvenettä, johon oli kiinnitetty kaikuluotain, VRS-GPS sekä GPS; UAV- helikopteria, joka otti ilmakuvia; sekä kasvillisuuslinjoja, joiden tietoja verrattiin ilmakuviin. Syvyyden kartoittamiseen käytettiin ajoittain myös teleskooppivarrella ohjattavaa kelluvaa lauttaa, johon oli kiinnitetty kaikuluotain, VRS-GPS ja GPS. VRS-GPS mittasi kaikuluotaimen sijaintipisteet ja GPS:n sijaintitietoja käytettiin aineiston aikaleimana. Tutkimusfladat sijaitsivat Varsinais-Suomessa, Pohjanmaalla ja Pohjois-Pohjanmaalla. Kartoitusmenetelmien käytettävyys vaihteli tutkimusfladoilla. Kauko-ohjattava pienoisvene toimi kohtuullisesti kaikilla tutkimusfladoilla ja nopeutti syvyyskartoitusta huomattavasti. Runsas kivikkoisuus ja kasvillisuus kuitenkin vaikeuttivat tai jopa estivät kartoituksen joissain osissa fladaa. Kaikuluotaamalla saaduista syvyystiedoista tehtiin interpoloimalla syvyyskartta. UAV-ilmakuvaus toimi menetelmänä, mutta esimerkiksi veden kirkkaudella on suuri merkitys niiden monipuoliseen käyttöön. Kasvillisuuslinjoista saadaan tärkeää tietoa lajistosta. Kasvillisuuslinjoja verrattiin myös UAV-ilmakuvissa havaittavaan kasvillisuuteen. UAV-ilmakuvista ei ollut mahdollista havaita vedenalaista kasvillisuutta riittävän tarkasti. Tutkimuksessa on selvitetty fladojen nykytilaa. Nykytilan selvityksessä pyrittiin tutkimaan fladan syvyysjakaumaa luodun syvyyskartan avulla, kasvillisuutta sekä fladan morfologista ja kasvillista vaihetta. Fladan morfologiaa ja kasvillisuutta verrattiin jo olemassa oleviin teorioihin ja malleihin fladan kehityskaaresta. Tutkimusfladojen nykyinen kehitysvaihe oli selkeästi erotettavissa vaiheista fladan esiaste – flada – kluuviflada – flada. Ne pystyttiin kohtalaisesti sijoittamaan myös Munsterhjelmin (1997) Tammisaaren saaristossa flada-luokitteluun. Vaikka tutkimusfladojen morfologinen kehitysvaihe oli selkeä, niiden kasvillisuus ei yleensä vastannut morfologiselle vaiheelle tyypillistä kasvillisuutta. Niiden kasvillisuus oli myös ristiriidassa morfologisen vaiheen kanssa. Voitiin havaita, että morfologinen samankaltaisuus ei vaikuttanut löydettyyn lajistoon.