Studiens syfte var att genom UAS-fotogrammetri se om det var möjligt att uppnå en mätosäkerhet på 2–3 cm samt se om det är möjligt att använda sprayfärgade kryss som markstöd istället för masonitplattor med målade timglas och ändå uppnå samma mätosäkerhet. Detta gjordes från två olika flyghöjder, 80 m och 110 m för att få en till dimension på studien. Markstöden mättes in med GNSS och i studien användes UAS DJI Phantom 4 v2.0 vid flygfotograferingen. I plan kontrollerades kartan genom detaljmätning med hjälp av multistation etablerad med 180-sekunders metoden. Kontroll av kartan i höjd gjordes genom inmätning av kontrollprofiler med GNSS och multistation. Totalt bearbetades data från 4 inmätningar, data från 80 m där markstöd bestått av masonitplattor respektive sprayfärgade kryss och det samma från 110 m. Databearbetningen utfördes i Agisoft PhotoScan där bilderna bearbetades till en ortofotomosaik, DEM och DSM. Ortofotomosaiken och DEM importerades sedan till ArcMap för skapande av baskarta och för kontroll av koordinaterna i plan. Markmodellen importerades till SBG Geo för vidare bearbetning och kontroll av avvikelse mellan kontrollprofilerna och DEM.  Resultatet av 42 st detaljmätningar gjordes genom beräkning av RMS-värdet mellan inmätta koordinater och motsvarande punkt i kartan. Vid flygfotografering från 80 m visade timglas ett RMS-värde på 0,038 m och kryss ett RMS-värde på 0,039 m. Motsvarande från 110 m visar att timglas gav ett RMS-värde på 0,062 m och kryss på 0,048 m. Alla inmätningar utom timglas från 110 m klarar toleransen mot HMK – Geodatakvalitet som är 5 cm och när enbart marknära objekt mättes gav det ett RMS-värde i plan på 0,026 m för timglas från 80 m och 0,023 m för kryss. 2–3 cm mätosäkerhet uppnåddes därmed. Från 110 m blev värdet 0,054 m med timglas och 0,035 m med kryss.  Kontroll av höjdosäkerhet gjordes enligt SIS-TS 21144:2016, där 12 kontrollprofiler mättes in och jämfördes mot DEM. Resultatet från 80 m med timglas som markstöd visade en total medelavvikelse på 0,006 m med 0,019 m i standardosäkerhet. Från samma flyghöjd, men med inmätningar av kryss visade ett resultat om -0,001 m med standardosäkerhet 0,030 m. Från den högre flyghöjden med timglas genererades en total medelavvikelse på 0,010 m med standardosäkerhet 0,033 m. Motsvarande genererade kryss en total medelavvikelse på 0,026 m med standardosäkerhet 0,040. Alla 4 markmodellerna klarar den efterfrågade mätosäkerheten om 2–3 cm. / The aim of this study was to collect data through UAS photogrammetry and investigate if it was possible to achieve an uncertainty of 2-3 cm. The second aim was to investigate if it was possible to use spray-colored crosses as control points (GCP) instead of hourglass-painted fibreboards to achieve the same uncertainty. This was done from two different flight heights, 80 m and 110 m to add another dimension to the investigation. The GCPs were measured with GNSS and in the study a UAS DJI Phantom 4 v2.0 was used for aerial photography. The plane coordinates was checked by measuring details using multistation established with the 180-second method. Height control was done by measuring profiles with GNSS and multistation. All together data from 4 measurements were processed; from 80 m where GCPs consisted of hourglass and crosses, respectively, and the same from 110 m. The processing was performed in Agisoft PhotoScan where the images were aligned to an orthophoto mosaic. A DEM and DSM were also created. The orthophoto mosaic and DEM were used in ArcMap for digitizing a base map and for checking the plane coordinates. The DEM was imported to SBG Geo for further processing and control of deviation between profiles and DEM.  The result of the 42 measured details was made by calculating the RMSE value between the measured plane coordinates and the corresponding points in the map. In aerial photography from 80 m, hourglass showed an RMSE value of 0.038 m and crosses an RMSE value of 0.039 m. Corresponding from 110 m, hourglass gave an RMSE value of 0.062 m and a cross of 0.048 m. All measurements except hourglass from 110 m can withstand the tolerance to HMK – Geodatakvalitet (2017) which is 5 cm. If only ground-level objects were to be measured the RMSE value of 0.026 m for hourglass from 80 m and 0.023 m for crosses reached the wanted measurement uncertainties of 2–3 cm. From 110 m the value was 0.054 m with hourglass and 0.035 m with cross.  The control of the height uncertainty was made in accordance with SIS-TS 21144:2016, where 12 profiles were measured and compared with the DEM. The result from 80 m with hourglass showed a total mean deviation (MD) of 0.006 m with 0.019 m in standard deviation (SD). From the same flight height, but with crosses, a result of -0.001 m with SD showed 0.030 m. From the higher height with hourglass, a total MD of 0.010 m with SD 0.033 m was generated. The corresponding crosses got a MD of 0,026 m and a SD of 0,040 m. All 4 DEM can handle the required measurement uncertainty of 2-3 cm.

Deformationsövervakning har en betydande roll i samhället idag. Genom att studera och förutse deformationer har problemen kring konstruktion av dammar, broar och tunnlar kunnat hållas nere. Utan en fungerande deformationsövervakning kan såväl industrier som människor påverkas negativt. Deformationer i gruvor kan leda till stopp i produktionen medan deformationer i byggnader utgör en risk för människans säkerhet. För att förhindra dessa följder är det viktigt att analysera och övervaka deformationer med lämpligast mätningsmetod. Punktmolnsinsamling för deformationsövervakning utförs i huvudsak med markburna laserskannrar. Ett nytt instrument har dock nyligen kommit ut på marknaden, multistationen Leica MS50, som har möjlighet att skanna in hela punktmoln på liknande sätt som markburna laserskannrar.   I denna studie har deformationsmätningar utförts för att visa den minsta detekterbara rörelse som kan upptäckas med multistationen Leica MS50. Studien behandlar även hur olika upplösningar påverkar skanningstiden och skanningsfrekvensen samt om materialet som skannats har någon inverkan vid detektering av deformationer. I studien användes Leica MS50 i tre olika moment för att skanna punktmoln i flera olika upplösningar för deformationsmätningar. I de olika momenten skannades plastmaterial av olika tjocklekar och optiska egenskaper för att simulera deformation. För att analysera punktmolnen användes mjukvaruprogrammet Geomagic Control. Analysen utfördes genom att skapa en mesh av referensytan och mäta avstånden från deformerade objekt till den nämnda meshen.   Resultaten som erhölls visar tydligt hur deformationer på 2,1 mm kan upptäckas i djupled. Vidare kunde det konstanteras att skanningsmaterialets egenskaper har en stor påverkan vid avståndsmätningar. Det gick att se ett tydligt samband mellan tjocklek på material och avståndsfel i de fall där reflekterande transparenta plastmaterial användes. I denna studie kunde samtliga icke-transparenta deformationsobjekt detekteras vid mätning med alla upplösningar. Därmed kan slutsatsen dras att den lägsta upplösningen (15 × 15 mm) är den mest fördelaktiga i denna studie p.g.a. den korta skanningstiden. Det kunde även fastställas att punktupplösningen hade en direkt inverkan på skanningsfrekvensen, ju lägre upplösning desto lägre frekvens.

Utförande av kontroller av olika objekt i byggskedet är av stor betydelse för att undvika onödiga kostnader och förseningar. Betonggolv är en typ av objekt som har toleranskrav avseende lutning och buktighet. I Sverige gäller det svenska referensverket AMA-Hus, där anges toleranser för lutning och buktighet. Buktighet kontrolleras för två olika diametrar på 0,25 m respektive 2 m, i den här studien benämnda som lokal och global buktighet.Avsikten med studien var att identifiera det optimala tillvägagånssättet att kontrollera lutning och buktighet av en horisontell yta samt infallsvinkelns påverkan vid reflektorlösa mätningar. Rutnätsskanning med olika punktavstånd utförd med multistation och laserskanning från multistation och laserskanner har använts för att samla in data. Före mätning placerades konstgjorda upphöjda buktningar ut på golvet. Data från mätningarna interpolerades i Surfer-mjukvara, där kartor med höjdkurvor skapades. Interpolationsmetoden som användes var Kriging. Även ett program för objektiv kontroll av buktighet utvecklades i samarbete med en civilingenjör i datateknik.Vid analys konstaterades det att rutnätsskanningarna med punktavstånden över 12,5 cm ej anses lämpliga för kontroll av buktighet. Rutnätsskanningen med punktavstånd på 12,5 cm eller tätare kan inte heller anses optimal för kontroll av buktighet då tidsåtgången blir för omfattande. Laserskanning med multistationen är det tillvägagångsätt som utifrån resultatet i denna studie, baserat på kontrollbarhet av buktighet och lutning, ger tydligast resultat i förhållande till tidsåtgång.Högre infallsvinkel från mätningar längre bort från instrumentet visade ingen systematisk inverkan på mätningarna i denna studie. Den ökade punkttätheten som påvisats nära instrumentet orsakade något som tolkats som brus i punktmolnet och förhöjd tidsåtgång för utförande av mätningar. / Performing controls of different types of objects in the construction phase of buildings are of great importance to avoid unnecessary costs and delays. Concrete floors are one type of object that has defined tolerances regarding levelness and flatness. In Sweden, the tolerance for levelness and flatness can be found in the national guideline AMA-Hus. Flatness is controlled within two different diameters of 0.25 m and 2 m respectively, in this study referred to as local and global flatness.The aim of this study was to identify the optimal method to control levelness and flatness of a horizontal surface and to determine the effect from the angle of incidence using reflectorless measurements. Grid scanning with different point density performed with a multi station and laser scans from multi station and laser scanner were used to collect the data. Before measurements artificial elevated curvatures where placed on the concrete floor. Data from the measurements where interpolated in Surfer software, and height maps were created. The interpolation method used was Kriging. Software containing an algorithm for objective flatness detection was developed in cooperation with a civil engineer in computer science.Analysis of the grid scanning data revealed that point density over 12.5 cm is not sufficient to detect significant elevation differences when controlling flatness. Grid scanning at 12.5 cm or thicker also cannot be deemed optimal since the time required to perform the measurements are disproportionately long. Laser scanning using the multi station proved, in the conditions of this study, to be the optimal method for levelness and flatness control in respect to time consumption.Steeper angle of incidence from measurements further from the instrument showed no systematical deviations of the measurements in this study. However, the increased point density found close to the instrument caused something that could be considered as noise in the point cloud as well as increased time consumption.

I nuläget finns det ingen standard för utvärdering av mätosäkerheter för terrester laserskanner (TLS), detta trots att instrumentet funnits på marknaden och använts länge. Eftersom tillverkarens specifikationer inte alltid överensstämmer, är det viktigt att ha kunskap om hur bra instrumentet presterar. Ett flertal studier har under det senaste decenniet tillämpat olika metoder för att undersöka mätosäkerheten på olika TLS. Syftet med denna studie var att utvärdera och jämföra mätosäkerheterna mellan Leica ScanStation C10, som är en renodlad TLS, och Leica Nova MS50, som är en totalstation med skanningsfunktion, under två olika väderförhållanden. Osäkerheterna togs fram genom att använda ISO 17123-5:2012, som egentligen är en internationell standard för framtagande av totalstationers mätosäkerheter, för att undersöka om denna standard även kan appliceras på TLS. Undersökningen, som skedde utomhus vid Högskolan i Gävle, genomfördes genom att skanna signaler som ställts upp i en triangelformation från tre stationer. Vid skanning med TLS användes både sfär- och HDS-signaler medan MS50 endast skannade sfärer. Signalerna skannades in fyra gånger från varje instrumentuppställning. Mittpunktskoordinaterna på signalerna togs fram med programvaran Cyclone och därefter beräknades mätosäkerheterna med härledning från ISO-standarden. Resultatet på 3D-osäkerheten för C10 med HDS-signal och sfär blev 2,9 mm respektive 3,5 mm vid soliga förhållanden samt 1,1 mm respektive 1,4 mm i molniga förhållanden. I MS50:s fall blev osäkerheten i sol 3,0 mm och 3,7 i moln. Den höga 3D-osäkerhet som MS50 påvisade under båda väderförhållandena berodde på hög osäkerhet i höjdled. Dessutom genomfördes en hypotesprövning i form av ett chi-två-test på C10 som visade att den beräknade osäkerheten i plan och höjd inte avvek signifikant från tillverkarens specificerade osäkerhet vid användning av HDS-signaler i molnigt väder. Vidare konstaterades det genom ett F-test att det fanns en signifikant skillnad mellan C10 osäkerhet i plan och höjd vid användning av samma signaltyp under olika väderförhållanden medan. I MS50:s fall påvisades ingen signifikant skillnad alls. Av resultatet att döma, blev det en markant förbättring vid skanning under molniga förhållanden. Vår slutsats var att det går att tillämpa standarden som användes i denna studie för att beräkna mätosäkerheter på TLS och ISO bör överväga att använda samma standard för TLS som för totalstation. / Presently there is no standard for the evaluation of measurement uncertainties for terrestrial laser scanner (TLS) despite the fact that the instrument has been on the market and used for a long time. Since the manufacturer's specifications do not always correspond with reality, it is important to have knowledge about how well the instrument performs. Numerous studies over the past decade have applied different approaches to estimate the measurement uncertainties on various TLS. The purpose of this study was to evaluate and compare the measurement uncertainties of the TLS Leica ScanStation C10 with the multi station Leica Nova MS50 under two different weather conditions. The uncertainty was calculated using ISO 17123-5:2012, which is an international standard developed for acquiring measurement uncertainties of total stations, to investigate whether this standard could also be applicable for TLS. The survey, which took place outdoor at the University of Gävle, was carried out by scanning targets that were set up in a triangle formation from three stations. Both spheres and HDS-targets were scanned with the TLS while the MS50 only scanned spheres. The targets were scanned four times from each instrument setup. Cyclone was used to find the coordinates on the center of the targets which were used to calculate the uncertainties according to the ISO-standard. The results showed that the 3D-uncertainty of C10 with HDS-target and spheres were 2.9 mm and 3.5 mm during sunny conditions and 1.1 mm and 1.4 mm during cloudy conditions, respectively. In the case of the MS50, the uncertainty was 3.0 mm during sunny and 3.7 mm during cloudy conditions. MS50 demonstrated a higher 3D-uncertainty in both weather conditions due to high uncertainty in the vertical direction. In addition, a chi-two-test carried out on the TLS showed that the calculated uncertainty in plane and height did not significantly deviate from the manufacturer's specified uncertainty when using HDS-targets during cloudy conditions. Furthermore, it was found in the F-test that there was a significant difference in plane and height between two scans with the same instrument and target type in different weather conditions. MS50 did not show any significant difference at all. The results of this study showed that there will be a significantly lower uncertainty when scanning in cloudy conditions. Our conclusion is that it is possible to apply the standard to calculate the measurement uncertainties on TLS and ISO should consider using the same standard for TLS as the total station.

<p>The Auroral Large Imaging System (ALIS) was proposed in 1989 by Åke Steen as a joint Scandinavian ground-based nework of automated auroral imaging stations. The primary scientic objective was in the field of auroral physics, but it was soon realised that ALIS could be used in other fields, for example, studies of Polar Stratospheric Clouds (PSC), meteors, as well as other atmospheric phenomena.</p><p>This report describes the design, operation and scientic results from a Swedish prototype of ALIS consisting of six unmanned remote-controlled stations located in a grid of about 50 km in northern Sweden. Each station is equipped with a sensitive high-resolution (1024 x 1024 pixels) unintensified monochromatic CCDimager. A six-position filter-wheel for narrow-band interference filters facilitates absolute spectroscopic measurements of, for example, auroral and airglow emissions. Overlapping fields-of-view resulting from the station baseline of about 50 km combined with the station field-of-view of 50° to 60°, enable triangulation as well as tomographic methods to be employed for obtaining altitude information of the observed phenomena.</p><p>ALIS was probably one of the first instruments to take advantage of unintensi- fied (i.e. no image-intensifier) scientific-grade CCDs as detectors for spectroscopic imaging studies with multiple stations of faint phenomena such as aurora, airglow, etc. This makes absolute calibration a task that is as important as it is dificult.</p><p>Although ALIS was primarily designed for auroral studies, the majority of the scientific results so far have, quite unexpectedly, been obtained from observations of HF pump-enhanced airglow (recently renamed Radio-Induced Aurora). ALIS made the first unambiguous observation of this phenomena at high-latitudes and the first tomography-like inversion of height profiles of the airglow regions. The scientific results so far include tomographic estimates of the auroral electron spectra, coordinated observations with satellite and radar, as well as studies of polar stratospheric clouds. An ALIS imager also participated in a joint project that produced the first ground-based daytime auroral images. Recently ALIS made spectroscopic observations of a Leonid meteor-trail and preliminary analysis indicates the possible detection of water in the Leonid.</p>

The Auroral Large Imaging System (ALIS) was proposed in 1989 by Åke Steen as a joint Scandinavian ground-based nework of automated auroral imaging stations. The primary scientic objective was in the field of auroral physics, but it was soon realised that ALIS could be used in other fields, for example, studies of Polar Stratospheric Clouds (PSC), meteors, as well as other atmospheric phenomena. This report describes the design, operation and scientic results from a Swedish prototype of ALIS consisting of six unmanned remote-controlled stations located in a grid of about 50 km in northern Sweden. Each station is equipped with a sensitive high-resolution (1024 x 1024 pixels) unintensified monochromatic CCDimager. A six-position filter-wheel for narrow-band interference filters facilitates absolute spectroscopic measurements of, for example, auroral and airglow emissions. Overlapping fields-of-view resulting from the station baseline of about 50 km combined with the station field-of-view of 50° to 60°, enable triangulation as well as tomographic methods to be employed for obtaining altitude information of the observed phenomena. ALIS was probably one of the first instruments to take advantage of unintensi- fied (i.e. no image-intensifier) scientific-grade CCDs as detectors for spectroscopic imaging studies with multiple stations of faint phenomena such as aurora, airglow, etc. This makes absolute calibration a task that is as important as it is dificult. Although ALIS was primarily designed for auroral studies, the majority of the scientific results so far have, quite unexpectedly, been obtained from observations of HF pump-enhanced airglow (recently renamed Radio-Induced Aurora). ALIS made the first unambiguous observation of this phenomena at high-latitudes and the first tomography-like inversion of height profiles of the airglow regions. The scientific results so far include tomographic estimates of the auroral electron spectra, coordinated observations with satellite and radar, as well as studies of polar stratospheric clouds. An ALIS imager also participated in a joint project that produced the first ground-based daytime auroral images. Recently ALIS made spectroscopic observations of a Leonid meteor-trail and preliminary analysis indicates the possible detection of water in the Leonid.

Avvägning är den traditionella metoden för höjdmätning, medan trigonometrisk höjdmätningunderlättar vid höjdmätning på längre avstånd och vid kuperad terräng. Syftet med studien varatt undersöka mätosäkerheten vid trigonometrisk höjdmätning. Detta genom en jämförelsemed traditionell höjdmätning som utförts med ett finavvägningsinstrument samt hur mångahelsatser som krävs för att erhålla resultat med låg mätosäkerhet för trigonometriskhöjdmätning. Kravet som ställdes var 2 mm√L, där L är avvägningstågets längd i km.Mätningarna har genomförts i två tunnlar varav i den ena var markytan plan och i den andralutade marken 1 m på 10 m (1/10). Höjdfixarna monterades i bergväggen ungefär var tiondemeter och höjdbestämdes med avvägningsinstrument, DNA03, för att erhålla sanna höjder förhöjdfixarna. Därefter mättes höjdfixarna in genom trigonometrisk höjdmätning i helsatsermed multistationen MS50. Höjder erhållna med trigonometrisk höjdmätning beräknades ochnätutjämnades i Svensk byggnadsgeodesi (SBG) Geo 15 för att sedan kunna jämföra medhöjd som erhållits med avvägningsinstrument. Signifikanstest beräknades för varje mätningför att avgöra om mätningarna var av samma population.Slutningsfelet för samtliga avvägningståg ligger inom toleransen och tillförlitligheten förhöjdbestämningen är hög. Vid höjdbestämning med trigonometrisk höjdmätning kan intesamma låga mätosäkerhet som med avvägningsinstrument förväntas, men inte långt ifrån.Med trigonometrisk höjdmätning, utfört med MS50, för distanser mellan 10-100 m kan enmätosäkerhet runt 0,5-1,5 mm förväntas vid mätning i två helsatser. Signifikanstestet visadeatt fler mätningar var inom konfidensintervallet 95 % när två kända höjder användes iberäkningarna i stället för en känd höjd. Vid mätning med totalstation kan lägremätosäkerheter för trigonometrisk höjdmätning förväntas än 0,5-1,5 mm på 10-100 m. / The aim of the thesis was to determine the uncertainty of trigonometric height measurementin comparison by traditional height measurement performed with a digital level. Levelling isthe traditional method of height measurement while the trigonometric height measurementfacilitates height measurement at longer distances and in terrain. The uncertainty of thetrigonometric height measurement has been investigated as well as how many rounds ofmeasurements are sufficient for measurements between 10-100 m.The measurements were carried out in two tunnels where in one the ground was plane and inthe other it is grade was 1/10. Height fixes were mounted about every 10 meters in the rockwall and height determined with a levelling instrument, DNA03, to obtain true elevations onheight fixes. Thereafter, the height of the fixes were measured through trigonometric heightmeasurement in one, two, three and four rounds of measurements with a multi station, MS50.Elevation data was calculated and levelling net adjusted in Svensk byggnadsgeodesi (SBG)Geo to then compare the height data from the trigonometric height measurement with thelevelled height obtained by levelling instruments. Significance tests were calculated for themeasurement to determine if the measurements are of the same population.Connection error of all leveling was within tolerance which shows that the reliability of theheight determination is high. The height determination by trigonometric height measurementcan not be of the same low uncertainty that is expected with levelling, but not far from it.With trigonometric height measurement, carried out with MS50, for distances between 10-100m can an uncertainty of 0.5-1.5 mm be expected when two rounds of measurements are used.Significance test shows that more measurements are within the confidence interval 95% whentwo known heights are used in the calculations, instead of one known height.

The Auroral Large Imaging System (ALIS) was proposed in 1989 by Åke Steen as a joint Scandinavian ground-based nework of automated auroral imaging stations. The primary scientic objective was in the field of auroral physics, but it was soon realised that ALIS could be used in other fields, for example, studies of Polar Stratospheric Clouds (PSC), meteors, as well as other atmospheric phenomena. This report describes the design, operation and scientic results from a Swedish prototype of ALIS consisting of six unmanned remote-controlled stations located in a grid of about 50 km in northern Sweden. Each station is equipped with a sensitive high-resolution (1024 x 1024 pixels) unintensified monochromatic CCDimager. A six-position filter-wheel for narrow-band interference filters facilitates absolute spectroscopic measurements of, for example, auroral and airglow emissions. Overlapping fields-of-view resulting from the station baseline of about 50 km combined with the station field-of-view of 50° to 60°, enable triangulation as well as tomographic methods to be employed for obtaining altitude information of the observed phenomena. ALIS was probably one of the first instruments to take advantage of unintensi- fied (i.e. no image-intensifier) scientific-grade CCDs as detectors for spectroscopic imaging studies with multiple stations of faint phenomena such as aurora, airglow, etc. This makes absolute calibration a task that is as important as it is dificult. Although ALIS was primarily designed for auroral studies, the majority of the scientific results so far have, quite unexpectedly, been obtained from observations of HF pump-enhanced airglow (recently renamed Radio-Induced Aurora). ALIS made the first unambiguous observation of this phenomena at high-latitudes and the first tomography-like inversion of height profiles of the airglow regions. The scientific results so far include tomographic estimates of the auroral electron spectra, coordinated observations with satellite and radar, as well as studies of polar stratospheric clouds. An ALIS imager also participated in a joint project that produced the first ground-based daytime auroral images. Recently ALIS made spectroscopic observations of a Leonid meteor-trail and preliminary analysis indicates the possible detection of water in the Leonid.