Absoluuttisten solmukoordinaattien menetelmä kuorimaisten kappaleiden mallinnuksessa

Työn tavoitteena oli kehittää nopeasti konvergoiva kuorielementti epälineaarisesti joustavien kappaleiden analysointiin. Kuorielementti perustuu absoluuttisten solmukoordinaattien menetelmään ja se hyödyntää kaarevuuden kuvausta elastisten voimien määrityksessä. Kehitettyä elementtiä verrattiin kontinuumimekaniikalla kehitettyyn kuorielementtiin ja kaupallisen elementtimenetelmän kuorielementtiin. Yksinkertaisimman kuormitustapauksen tuloksia verrattiin teknisen taivutusteorian mukaiseen analyyttiseen ratkaisuun. Staattisten testien tulokset tässä työssä kehitetyllä kuorielementillä vastasivat hyvin kaupallisella elementtimenetelmällä saatuja tuloksia. Deformaatioiden ollessa geometrisesti lineaarisella alueella, kehitetyllä kuorielementillä saadut tulokset vastasivat paremmin sekä analyyttistä ratkaisua että kaupallisella elementtimenetelmällä saatuja tuloksia kuin aiemman kontinuumimekaniikkaan perustuvan kuorielementin tulokset. Kehitetyn kuorielementin ongelmana verrattuna kontinuumimekaniikkaan perustuvaan elementtiin on monimutkaisempi kinematiikan kuvaus. Tästä on seurauksena laskenta-ajan huomattava kasvaminen. Jatkossa kannattaisi keskittyä numeeristen ratkaisumenetelmien kehittämiseen.

Kalibrointimenetelmä planaaristen siirtojohtojen mittaamiseen

Tässä diplomityössä tutkittiin TRL-kalibroinnin käyttämistä tasomaisten siirtojohtojen sähköisten parametrien määrittämisessä taajuusalueella 0,3 – 12 GHz. Työssä perehdyttiin TRL-kalibroinnin käyttämiseen piirianalysaattorilla toteutettujen mittauksien mittauskalibrointiin sekä kalibrointiin tarvittavien kalibrointistandardien mitoittamiseen. Kalibrointistandardit suunniteltiin ja toteutettiin sekä mikroliuska- että liuskajohdoille, joiden toiminnallisuutta tarkasteltiin sekä taajuustason että aikatason mittausten avulla. Työssä perehdyttiin myös kalibrointistandardien liityntärajapinnan suunniteluun ja toteuttamiseen. Saatujen tulosten perusteella voitiin osoittaa mikroliuskajohtokitin soveltuvan hyvin mittauskalibroinnin toteuttamiseen tarkoissa mittaussovelluksissa.

Stock flow through a drum screen

Tässä diplomityössä haluttiin mallintaa kuidutusrummun toimintaa Fluent virtausmallinusohjelman avulla. Aikaisempi tieto ja kehitystyö on perustunut kokemukseen ja käytännön kokeisiin. Kehitystyön alkuaikoina on suoritettu muutamia laskelmia koskien rummun tuottoa mutta sen jälkeen ei toimintaa ole laskennallisesti kuvattu. Työn ensimmäinen osa käsittelee yleisesti keräyspaperin käsittelyyn liittyviä laitteita ja menetelmiä. Toimintaperiaatteita on kuvattu yleisellä tasolla ja FibreFlow® rumpu on sitten käsitelty muita laitteita tarkemmin. Työn toinen osa sisältää sitten laboratoriotestit paikallisilta tahteilta hankittujen näytteiden viskositeettien ja tiheyksien määrittämiseksi. Kokeet suoritettiin Kemiantekniikan osastolla Brookfield viskoosimetrillä. Joitain alustavia laskentoja tuotosta suoritettiin aikaisempien tietojen perusteella. Rumpua kun on valmistettu vuodesta 1976, on tietoa kertynyt runsaasti vuosien mittaan. Laskelmia varten valittiin mallinnettavaksi alueeksi vain yksittäinen reikä sihdistä jolle laskettiin massavirta. Käytetyt laadut olivat OCC ja DIP. Myös eri rumpukoot otettiin jossain määrin huomioon.

Kaasutuslämpölaitoksen käyttö-, kunnossapito- ja turvallisuusohjeet

Tämä työ tehtiin Kiteen Lämpö Oy:lle. Kiteen Lämpö Oy on kaukolämpöä Kiteen taajama-alueella tuottava ja toimittava yritys. Työn lähtökohtana oli yhtenäisten käyttö-, kunnossapito- ja turvallisuusohjeiden puuttuminen Kiteen Lämpö Oy:n Arppentien kaasutuslämpölaitokselta. Tämän lisäksi kyseiselle yritykselle täytyi luoda ympäristöpolitiikka. Käyttöohjeissa on esitelty sekä laitoksen prosessi että toimintaohjeet tyypillisimmissä tilanteissa. Kunnossapito-ohjeissa on käyty läpi yleistä asiaa kunnossapidosta sekä esitelty lämpölaitoksen kunnossapitotoimenpiteet. Turvallisuusohjeisiin on koottu yhtenäiset ohjeet laitoksella työskentelevien henkilöiden turvallisuuden varmistamiseksi. Ympäristöpolitiikkaosiossa on esitelty lämpölaitoksen ympäristöstrategia, -tavoitteet, -vaikutukset ja -riskit. Tämä diplomityö on samalla Kiteen Lämpö Oy:n perehdyttämisopas uusille työntekijöille sekä kesätyöntekijöille.

Tuote- ja asiakaskannattavuus energiayhtiössä

Työn tavoitteena oli määrittää oikeudenmukaiset ja toteutettavissa olevat tavat allokoida Fortum Marketsin kustannuksia sekä tuloja laskentakohteille. Laskentakohteita ovat sähkötuotteet ja –asiakkaat. Fortum Marketsin talouden analysoinnin tueksi pitää kehittää asiakaskannattavuuslaskenta. Tarpeet yhä tarkemmasta asiakkaiden ja tuotteiden tulosseurannasta ovat kasvaneet tiukentuvan kilpailutilanteen myötä. Päätöksenteon tueksi tarvitaan tarkempaa ja monipuolisempaa informaatiota kuin mitä kirjanpito pystyy tarjoamaan. Asiakaskannattavuuden analysointi ja asiakastietojen hallinta on Fortum Marketsin erittäin tärkeä kehittämiskohde. Kun asiakkuudesta saadaan informaatiota riittävällä tasolla, voidaan tätä käyttää hyödyksi asiakkuuksien organisoinnin ohjaus- ja kehittämisvälineenä. Toimintolaskenta on yksiväline, jonka avulla kustannukset voidaan kohdistaa laskentakohteille. Toimintolaskennan raportit asiakaskannattavuudesta ovat johdolle työkalu strategiseen suunnitteluun. Tässä tutkielmassa suunniteltu laskenta on ensiaskel asiakaskannattavuuslaskennassa. Suunniteltu laskentamalli voisi olla tietojärjestelmäratkaisun sisällöllinen tavoitekuva, joka tiedon yhä lisääntyessä tarkentuisi jatkossa tuote- ja asiakaskannattavuusmittaristoksi.Jatkokehittämisen tavoitteena on määrittää markkina- ja kilpailutilanteen huomioiva asiakkuuksien arvoa mittaava laskentamalli. Tietojärjestelmäkehityksessä olisi ratkaistava, missä asiakaskannattavuuslaskenta toteutetaan.

Sahatavarasta valmistetun pienpalkin tuotekehityksen esiselvitys

Työn tavoitteena oli selvittää markkinalähtöiset mahdollisuudet erään puurakentamisen tuoteperheen kehittämiseksi pienpuusta valmistettavalla palkilla. Työssä käsiteltiin Suomen puupalkkimarkkinoita. Lisäksi työn tavoitteena oli tuoteperheen muiden kehittämismahdollisuuksien tutkiminen ja siinä käytettävän brändin käyttömahdollisuuksien pohtiminen. Ensiksi työssä tutustuttiin nykyiseen tuoteperheeseen. Tämän jälkeen kartoitettiin käytössä olevien puupalkkien ominaisuuksia ja kilpailukykyä. Sekä kirjallisten että puhelinhaastattelujen perusteella työssä perehdyttiin puupalkkien markkinoihin, markkinointiympäristön erityispiirteisiin ja etsittiin uudelle puupalkille kilpailukykyisiä ominaisuuksia. Brändien käyttömahdollisuuksia kartoitettiin perustuen lähinnä julkisiin kirjallisiin lähteisiin. Työssä tehdään esitys tuoteperheen täydentämiseksi pienpalkilla. Tulevaisuudessa sekä teollinen että yksityinen puurakentaminen ovat siirtymässä erilaisten rakentamisjärjestelmien käyttöön. Rakentamisen laatuvaatimukset ovat kiristymässä. Tämä johtaa rakentamisen tuotteiden ja tuotantomenetelmien kehittämiseen. Tuoteperheiden käyttö on lisääntymässä ja niiden merkitys kaupankäyntikokonaisuuden osana kasvaa myös puutuotteiden osalla.

Haulikkoratamelun minimoinnin suunnittelu

Työn tavoitteena oli tutkia kilpa- ja harjoitusammuntaan käytettävällä haulikkoradalla käytettäväksi soveltuvia passiivisia meluntorjuntamenetelmiä ja suunnitella niistä toimiva kokonaisuus kohderadoille siten, että rata-alueen läheisillä asuinalueilla alitetaan 50 dB LAIMax-taso sekä muilla alueilla ampumaratamelun ohjearvot. Aluksi tarkasteltiin kohderatojen vanhoja menetelmiä ja radan meluntorjunnan kannalta olennaiset suunnat selvitettiin mittauksilla. Myös laukausmelun spektriä tutkittiin mittauksilla. Olemassa oleville menetelmille etsittiin korvaavia ja täydentäviä menetelmiä. Radan sijoittaminen maastoon on tärkeä osa meluntorjuntaa uutta rataa suunniteltaessa, mutta kohteena olleiden ratojen sijoittamista ei voitu enää muuttaa. Koska haulikkoammunnan säännöt eivät mahdollista aliääniammusten tai äänenvaimentimien käyttöä, ei varsinaista melupäästöä pystytä pienentämään. Melulle altistuvan kohteen sisätilojen suojaaminenkin on käytännössä hyödytöntä, koska ampumamelun ohjearvot ovat ulkoalueille. Ainoastaan melun absorptio, etenemisen estäminen ja ohjaaminen ovat kelvollisia menetelmiä kohderadoilla. Rata-alueelle suunniteltiin uudet ratojen väliset meluseinät, joiden ääneneristävyys ja -absorptio on vanhoja seiniä parempi. Taustavallille suunniteltiin jatkamista maavallina ja korottamista meluaitana, joka toimii myös haulienkierrätysjärjestelmän runkona. Alueen maaperä suunniteltiin muutettavaksi akustisesti pehmeämmäksi. Käytettävien menetelmien suunnittelussa tehtiin eri vaihtoehdoille laskennallisia arvioita, tietokonemallinnuksia ja laboratoriokokeita. Myös uusia menetelmiä haulikkoradan meluntorjunnassa tutkittiin. Tutkimusten perusteella näitä menetelmiä tutkitaan jatkossa käytännössä.

Protocol Specific Embedded Operating System

Sulautettujen järjestelmien määrä kuten niiden sisältämä älykkyyskin ovat viime vuosina kasvaneet merkittävästi. Sulautettujen ohjelmistojen yleistymistä ja monipuolistumista on edesauttanut sulautettujen laitteistojen prosessointitehon merkittävä kehittyminen, jonka myötä entistä vaativampien ohjelmistojen totetuttaminen sulautetusti on mahdollistunut. Seuraavana sulautettujen järjestelmien kehitysaskeleena on nähtävissä järjestelmien kommunikointikyvyn paraneminen ja siten uusien ja uudentyyppisten sulautettujen ratkaisujen toteuttaminen. VTT on päättänyt tutkia sulautettujen järjestelmien kommunikointia ja kehittää sulautettun protokolla-alustan. Tutkimuksen perusta on CVOPS protokollajärjestelmä, jota jatkokehittämällä pyritään toteuttamaan sulautettu protokollajärjestelmä, µCVOPS. Tässä diplomityössä esitetään kommunikaation sulautetulle järjestelmälle asettamia vaatimuksia, järjestelmän suunnittelu ja prototyypitys sulautetulla laitteistolla. Prototyypitykseen on käytetty sulautettua DragonBall mikrokontrolleria jonka käyttöjärjestelmänä käytettiin sulautettua Linux:a. Tälle alustalle on tehty CVOPS:sta modifioitu versio, jolla µCVOPS:ia pystytään simuloimaan.

Kalvosuodatusprosessin tehostaminen paperiteollisuuden sovelluksissa

Tässä diplomityössä tutkittiin kalvosuodatuksen esikäsittelymenetelmiä ja kalvonpesua. Työn kirjallisuusosassa käsitellään vuon alenemiseen vaikuttavia tekijöitä, esikäsittelymenetelmiä ja kalvonpesua. Kokeellisessa osassa tutkittiin kemiallisten esikäsittelyjen vaikutusta vuon alenemiseen paperitehtaan happaman kiertoveden kirkkaan suodoksen kalvosuodatuksessa. Esikäsittelykemikaalit olivat ympäristöystävällisiä ja paperinvalmistusprosessiin soveltuvia. Lisäksi tutkittiin kalvonpesuaineiden pesutehokkuuksia. Tutkitut esikäsittelyaineet olivat mikrokiteinen kitosaani, karboksimetyyliselluloosa, selluloosa- ja puukuitu sekä kaupallinen antiskalantti. Pesuaineista tutkittiin kolmea kaupallista kalvonpesuainetta, yhtä kalvopesun tehostusainetta sekä peretikkahappoa. Kokeet tehtiin kahdella laboratoriomittakaavaisella kalvosuodattimella. Kalvoina käytettiin kahta nanosuodatus- ja yhtä ultrasuodatuskalvoa. Vuon alenemista tutkittiin suodatuksen aikaisena alenemisena ja vesivuohon verrattavana alenemisena. Esikäsittelyjen vaikutusta erotustehokkuuteen tutkittiin ioni-, johtokyky-, orgaanisen hiilen kokonaispitoisuus-, sokeri-, sameus- ja ligniinireduktioilla. Lisäksi määritettiin kalvon likaantuminen suodatuksen aikana vesivuon määrityksillä ennen ja jälkeen suodatuksen. Pesutehokkuus määritettiin vesivuon määrityksillä suodatuksen jälkeen ja pesun jälkeen. Kitosaani- ja karboksimetyyliselluloosakäsittelyillä oli vuon alenemista estävä vaikutus hydrofiilisellä nanosuodatuskalvolla suodatettaessa. Kitosaanikäsittelyn 5 g/dm3:n ja karboksimetyyliselluloosakäsittelyn 2 g/ dm3:n annostuksella vuot alentuivat suodatuksen aikana 8 %-yksikköä vähemmän kuin ilman esikäsittelyä. Puukuitukäsittely stabiloi 0,1 g/dm3:n annostuksella saman kalvon vuota, kun kiintoainetta ei poistettu syötöstä. Hydrofobisen nanosuodatuskalvon vuon alenemista ehkäisivät puu- ja selluloosakuitukäsittelyt sekä karboksimetyyliselluloosakäsittely. Karboksimetyyliselluloosakäsittely vähensi vuon alenemista 25 %-yksikköä ja puukuitukäsittely 13 %-yksikköä. Hydrofiilisellä ultrasuodatuskalvolla vuon aleneminen oli pientä ilman esikäsittelyä. Reduktioihin esikäsittelyt vaikuttivat parhaiten ultrasuodatuskalvolla. Kitosaanikäsittely nosti 1 g/dm3:n annostuksella alumiinireduktion 50 %:sta 96 %:iin ja 5 g/dm3:n annostuksella rautareduktion 30 %:sta 55 %:iin. Karboksyylimetyyliselluloosakäsittelyt vaikuttivat parantavasti mangaanin, magnesiumin, raudan ja kalsiumin reduktioihin. Optimi karboksyylimetyyliselluloosa-annostus oli 2 g/dm3. Merkittävin reduktion nousu oli kalsiumilla, jonka reduktio nousi esikäsittelyllä 4 %:sta 57 %:iin. Reduktiota nostava mekanismi oli kalvon pinnalle muodostuva sekundaarikerros. Pesuaineista tehokkain oli entsyymiä sisältävä kalvonpesuaine. Suurin vaikutus sillä oli hydrofobisen nanosuodatuskalvon pesussa. Optimiannostuksella (0,5 %) kalvon vesivuo pesun jälkeen oli 114 % pesua edeltäneestä vesivuosta. Muut kaupalliset pesuaneet oli tehokkaita hydrofiilisille kalvoille. Peretikkahappo oli yksittäisenä pesuaineena heikkotehoinen.

5- AKSELISEN CNC- TYÖSTÖKESKUKSEN PURUN- JA PÖLYNPOISTON TOIMIVUUDEN ANALYSOINTI JA KEHITTÄMINEN

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää Teknologiakeskus KOIVUn 5- akselisen CNC- työstökeskuksen pölyn- ja purunpoiston toimivuus ja hengittyvän pölyn taso operaattorin hengitysvyöhykkeellä eri materiaaleilla. Toisena tavoitteena oli pyrkiä alentamaan pölypitoisuuksia asettamalla reunaehtoja ja hakemalla kehittämisvaihtoehtoja huuvan ja pölynpoiston uudelleensuunnitteluun. Työssä selvitettiin Teknologiakeskus KOIVUn 5- akselisen CNC- työstökeskuksen purun ja pölynpoiston toimivuutta työhygieenisin ja ilmateknisin mittauksin. Työssä tehtiin myös vierailukierros neljään ulkopuoliseen kohteeseen ja tutustuttiin niiden 5- akseliseen CNC- työstökeskuksiin ja kohdepoistoratkaisuihin. Samalla arvioitiin niiden toimivuutta. Aineistoa koottiin alan kirjallisuudesta, tutkimuksista ja haastatteluista. Työhygieenisiin mittauksiin konsultoitiin Lappeenrannan aluetyöterveyslaitosta. Mittaustulokset osoittivat hengittyvän pölyn pitoisuudeksi operaattorin hengitysvyöhykkeellä MDF:n työstössä 0,51 mg/m3 ja koivun työstössä 0,33 mg/m3. Kohdepoisto toimii tyydyttävästi pölyn osalta, mutta karkeampi materiaali on poistettava joko puhaltamalla tai imuroimalla. Saatuja tuloksia vertailtiin kirjallisuudessa esille tulleisiin arvoihin ja todettiin mitattujen pölypitoisuuksien jäävän keskimääräisen tason alapuolelle. Pölynpoiston parantamiseksi tehtiin kehitysehdotuksia nykyiseen huuvarakenteeseen. Lisäksi suositeltiin palautusilman käyttöä purun ja pölyn kuljetukseen.

On Market Entry Strategies to France, Italy and Spain – The Finnish Information and Communication Technologies Sector

Tutkielman tavoitteena oli tarkastella markkinoillemenostrategian valitsemista Ranskan, Italian ja Espanjan Informaatio- ja kommunikaatioteknologioiden markkinoille (pääpainon ollessa Ranskassa). Tutkielman empiiristä osaa varten tehtiin sarja haastatteluja. Niistä saatuja tuloksia verrattiin kirjallisuudesta saatuihin tietoihin. Kirjallisuuden ja haastattelujen avulla pyrittiin tuomaan esille uutta tietoa joka voisi auttaa suomalaisyrityksiä heidän suunnitellessa markkinoillemenoa. Suomalaisten ICT-alan yritysten suurimmat ongelmat kohdemarkkinoille markkinoillemenoprosessissa johtuvat kulttuurieroista ja byrokratiasta. Markkinoillemenomuodon valinnassa haluttiinkin haastatteluissa painottaa paikallisten työntekijöiden ja kumppaneiden käyttöä. Lisäksi kaivattiin suomalaisyritysten välistä parempaa yhteistyötä.

REAALIOPTIOT OSANA PÄÄOMASIJOITTAJAN PÄÄTÖKSENTEKOPROSESSIA

Tutkielman päätavoitteena oli selvittää kuinka pääomasijoittajat käyttävät tai voivat käyttää reaalioptioajattelua päätöksenteon apuna. Tutkielma jakaantui teoria- ja empiriaosaan. Teoriaosassa käytettiin tutkimusmetodologiana käsiteanalyyttista tutkimusotetta. Empiriaosa tehtiin kvalitatiivisena tutkimuksena, jossa teema-haastatteluna haastateltiin kahdeksaa pääomasijoittajaa. Tutkielman teoriaosassa tutkittiin alan tutkimusten avulla pääomasijoittajan päätöksentekoprosessia sekä niitä kriteereitä, jotka vaikuttavat sijoituspäätökseen. Lisäksi esiteltiin optiohinnoittelumalli, jonka avulla pääomasijoittaja voi laskea kohdeyrityksen tulevaisuuden arvon. Teoriaosassa tutkittiin myös reaalioptiota. Ulkomaisten sekä kotimaisen tutkimusten avulla selvitettiin miten yleisiä perinteiset investointilaskelmat ovat sekä mitä puutteita niissä on verrattuna reaalioptioihin. Haastatteluissa keskityttiin päätöksentekoprosessin kuvaamiseen sekä kriteereihin, joita pääomasijoittajat arvioivat ennen sijoituspäätöksen tekoa. Lisäksi kartoitettiin reaalioptioiden käyttöä. Pääomasijoittajat eivät käytä reaalioptioanalyysiä hyväksi sijoituskohteiden arvon määrittämisessä. Reaalioptioita sisältyy pääomasijoitustoimintaan ja reaalioptioanalyysi sopii pääomasijoitusten arvottamiseen. Sitä tulisikin käyttää muiden menetelmien rinnalla.

Vieraalla kielellä tapahtuvan sisäisen viestinnän vaikutukset organisaation tietovarantoon postmodernin tietokäsityksen viitekehyksessä

Tutkimus pohtii tiedon ja kielitaidon välistä suhdetta kansainvälisen organisaation sisäisessä viestinnässä. Työssä keskitytään erityisesti virallisen kielen vaihtamisen vaikutuksiin organisatorisentiedon laatuun ja määrään. Aihepiiriä lähestytään käsiteanalyyttisin keinoin. Työn on kvalitatiivinen ja siinä on käytetty kirjallista materiaalia, jonka kanssa tutkijalla ei ole ollut vuorovaikutuksessa. Tutkimustulokset osoittavat että on todennäköiseksi, jopa lähes varmaa, että organisaation virallisen kielen vaihtuminen muuttaa organisaation viestintärakennetta. En seurauksena kommunikaatiosuhteet eivät perustu enää osaamiseen tai viralliseen asemaan organisaatiossa. Uudet viestintäverkostot muodostuvat kielitaidon varaan jolloin väistämättä sivutetaan henkilöitä joilla olisi tietämystä, mutta ei kielitaitoa jakaa sitä organisaatiolle. Kansainvälistyminen tuo mukanaan laajemman potentiaalisentietovarannon, joka on mahdollista saada palvelemaan organisaatiota. Näiden kahden vastakkaisen seikan kokonaisvaikutus organisaation tietovarannolle kaipaa lisätutkimusta.

Value at Risk in measuring market risk: Historical simulation

In this study the theoretical part was created to make comparison between different Value at Risk models. Based on that comparison one model was chosen to the empirical part which concentrated to find out whether the model is accurate to measure market risk. The purpose of this study was to test if Volatility-weighted Historical Simulation is accurate in measuring market risk and what improvements does it bring to market risk measurement compared to traditional Historical Simulation. Volatility-weighted method by Hull and White (1998) was chosen In order to improve the traditional methods capability to measure market risk. In this study we found out that result based on Historical Simulation are dependent on chosen time period, confidence level and how samples are weighted. The findings of this study are that we cannot say that the chosen method is fully reliable in measuring market risk because back testing results are changing during the time period of this study.

Adaptive MCMC methods with applications in environmental and geophysical models

This work presents new, efficient Markov chain Monte Carlo (MCMC) simulation methods for statistical analysis in various modelling applications. When using MCMC methods, the model is simulated repeatedly to explore the probability distribution describing the uncertainties in model parameters and predictions. In adaptive MCMC methods based on the Metropolis-Hastings algorithm, the proposal distribution needed by the algorithm learns from the target distribution as the simulation proceeds. Adaptive MCMC methods have been subject of intensive research lately, as they open a way for essentially easier use of the methodology. The lack of user-friendly computer programs has been a main obstacle for wider acceptance of the methods. This work provides two new adaptive MCMC methods: DRAM and AARJ. The DRAM method has been built especially to work in high dimensional and non-linear problems. The AARJ method is an extension to DRAM for model selection problems, where the mathematical formulation of the model is uncertain and we want simultaneously to fit several different models to the same observations. The methods were developed while keeping in mind the needs of modelling applications typical in environmental sciences. The development work has been pursued while working with several application projects. The applications presented in this work are: a winter time oxygen concentration model for Lake Tuusulanjärvi and adaptive control of the aerator; a nutrition model for Lake Pyhäjärvi and lake management planning; validation of the algorithms of the GOMOS ozone remote sensing instrument on board the Envisat satellite of European Space Agency and the study of the effects of aerosol model selection on the GOMOS algorithm.