Soiden ARES-infrastruktuuria (Airborne Research Facility for the Earth System) hyödyntävä lentokampanja

Soiden lentokuvauskampanja, jossa hyödynnetään ainutlaatuista ARES-infrastruktuuria (Airborne Research Facility for the Earth System). Kampanjassa kerätään samanaikaisesti hyperspektristä kuvausaineistoa sekä LiDAR-pistepilviaineistoa erilaisista suoympäristöistä.

Kyseessä on hankintalain 40.2 § 2 kohdan mukainen suorahankinta, jossa teknisestä syystä vain tietty toimittaja (Zürichin yliopisto) voi toteuttaa hankinnan. Järkeviä vaihtoehtoisia tai korvaavia ratkaisuja ei ole eikä kilpailun puuttuminen johdu hankinnan ehtojen keinotekoisesta kaventamisesta. ARES-lentokampanja yhdistää AVIRIS-4 -tekniikan (Airborne Visible/Infrared Imaging Spectrometer 4) ja LiDAR-mittauksen. AVIRIS-4 on Euroopassa käytössä yksinoikeudella Zürichin yliopistossa. Laitteen on valmistanut NASA Jet Propulsion Laboratory, ja maailmassa on niitä tällä hetkellä kolme: yksi Zürichin yliopiston käytössä, yksi mainitun NASA Jet Propulsion Laboratorion käytössä ja yksi Kansainvälisellä Avaruusasemalla (NASA International Space Station). ARES-lentokampanjan tekniset ominaisuudet ja vertailut tavanomaisiin lentomittauspalveluihin sekä satelliittiaineistoihin (esim. PRISMA), sekä niiden merkitys suoekosysteemin kartoituksessa ovat seuraavat: - Spektrinen kattavuus o AVIRIS-4: 375–2504 nm, VNIR ja SWIR, yhtenäinen. o Tavanomaiset lentomittauspalvelut: tyypillisesti VNIR tai kapea SWIR; satelliittiaineistot: VNIR ja SWIR. o Kattava spektrialue mahdollistaa kasvillisuuden ja hydrologian monitasoisen kuvantamisen sammallajiston spektrisistä piirteistä turpeen kosteuteen ja orgaanisen aineksen pitoisuuteen. - Spektrinen näytteistys o AVIRIS-4: 7,4 nm o Tavanomaiset lentomittauspalvelut: vaihteleva, usein >10nm; satelliittiaineistot: rajoitettu. o Kemiallisen tunnistuksen tarkkuus, joka ei ole mahdollista tavanomaisilla multispektriantureilla tai kapea-alaisilla hyperspektrikameroilla. - Spatiaalinen resoluutio (min.) o AVIRIS-4: 0,3–4,5 m (k.o. hankinnasta käytetään 0,3–0,5 m) o Tavanomaiset lentomittauspalvelut: vaihteleva, usein 0,5–2 m; satelliittiaineistot: ei taata <1 m soilla. o Pieni pikselikoko mahdollistaa soiden heterogeenisten pinnanmuotojen kuvantamisen. Yksittäiset märkäpainanteet, suolammet ja kasvillisuusmosaiikit eivät erotu karkeamman pikselikoon aineistossa. - LiDAR-intergraatio o ARES: samanaikainen ja georekisteröity o Tavanomaiset lentomittauspalvelut: yleensä erillinen kampanja; satelliittiaineistot: ei yleensä saatavilla o LiDAR-mittauksen ja hyperspektrikuvauksen samanaikaisuus eliminoi virhelähteet (kasvillisuuden muuttuminen, vedepinnan tason vaihtelu, geometrinen rekisteröinti), jolloin mittaukset voidaan luotettavasti yhdistää. Tämä mahdollistaa syvälliset analyysit esimerkiksi kasvillisuuden biomassan arvioimisessa ja suotyyppien rajauksessa. - Kehittäjä/jäljitettävyys o ARES: NASA/JPL: teknologia; Zürichin yliopiston: kalibrointi. o Tavanomaiset lentomittauspalvelut: kaupallinen instrumentti; satelliittiaineistot: kaupallinen/akateeminen o Aineiston keruun kaikki vaiheet ovat jäljitettävissä ja dokumentoitu, mikä takaa kansainvälisen vertailukelpoisuuden ja läpinäkyvyyden - SNR (signaali-kohinasuhde) -taso o AVIRIS-4: ylittää aiemman state-of-the-art -tason o Tavanomaiset lentomittauspalvelut: vaihteleva, ei yleensä julkisesti dokumentoitu; satelliittiaineistot: ei dokumentoitu o Lisää aineiston luotettavuutta Edellä esitetyin perustein ARES-lentokampanjan hankinta on tieteellisesti perusteltu suoekosysteemien tutkimuksessa, ja selvitykseen perustuen ARES-lentokampanjan (AVIRIS-4 ja LiDAR) tuottamia tietoja ei ole yhdistetysti saatavilla yllä kuvatuilla teknisillä ominaisuuksilla muilta toimittajilta eikä satelliittiaineisto tarjoa riittävää spatiaalista tai spektristä erottelukykyä suoekosysteemeille luonteenomaisen heterogeenisyyden ja pienipiirteisyyden tutkimukseen.