En digital terrängmodell (DTM) representerar endast markytans form och har en bred användning inom t.ex. samhällsplanering. Det finns olika framställningsmetoder för att skapa en DTM, där de mest använda metoderna är mark- eller flygburen laserskanning samt terrester- eller satellitbaserad mätning. Flygburen laserskanning (FLS) använder sig av tekniken LiDAR (Light Detection And Ranging) där avstånd mäts med laser. Lantmäteriet påbörjade ett projekt 2009, vilket gick ut på att laserskanna hela Sverige med FLS och projektet blev klart 2019. Resultatet blev Laserdata NH (Nationella Höjdmodellen) med en lägesnoggrannhet i höjd på 0,1 m. Syftet med studien är att kontrollera mätosäkerheten för Laserdata NH samt undersöka om den kan ersätta terrestra mätningar, t.ex. GNSS vid skapande av DTM:er. Studieområdet är ca 0,85 ha och består av en gräsyta omgiven av grusvägar. Området är beläget i Teknikparken, Gävle. För att se ifall Laserdata NH kan ersätta GNSS-mätningar skapades en DTM från Laserdata NH samt en DTM från mätningar med NRTK-GNSS. Alla inmätningar följde de krav och toleranser vilka specificeras i SIS-TS 21144:2016. För att kunna kontrollera mätosäkerheten för Laserdata NH mättes kontrollprofiler in, vilka agerade som referens. Kontrollprofilerna användes även som referens när de båda DTM:erna jämfördes mot varandra. Max- och min avvikelse, medelavvikelse, standardosäkerhet samt RMS räknades ut på varje enskild profil, per markyta och för de två modellerna. Beräkningarna utfördes för att se ifall värdena låg för högt eller för lågt i någon del av ett område samt för att kunna se sannolikheten för systematiska avvikelser. En statistisk analys utfördes för att se ifall det finns någon skillnad mellan DTM och kontrollprofilernas medelavvikelse. Resultatet visade att det fanns en statistisk signifikant avvikelse på medelavvikelsen mellan DTM skapad av Laserdata NH och kontrollprofiler för både grus- och gräsytorna. Detta innebär att Laserdata NH inte kan ersätta NRTK-GNSS på öppna, jämna gräsytor eller plana grusytor. Kontrollerna av de två DTM:erna klarar toleranserna enligt SIS-TS 21144:2016 och anses vara tillförlitliga. Studien kom till slutsatsen att Laserdata NH kan användas utan komplettering till översiktliga planeringar. Detaljerade analyser med Laserdata NH behöver dock kompletteras med ytterligare mätningar eller ortofoto för att erhålla mer trovärdiga resultat. / A Digital Terrain Model (DTM) only represent the surface and has a broad application within, for example, community planning. There are different ways of producing a DTM, with the most common methods being ground- or airborne laser scanning and terrestrial- or satellite based measurement. Airborne laser scanning (ALS) uses the technique LiDAR (Light Detection and Ranging) which measures distances with laser. Lantmäteriet, the Swedish cadastral mapping and surveying authority, began in 2009 with a project to scan entire Sweden with ALS and was finished in 2019. The outcome of the project was a new national height model that is called Laserdata NH with a positional accuracy of 0,1 m in height. The purpose of this bachelor thesis is to study the uncertainty of Laserdata NH and to investigate if it can replace terrestrial measurements, for example replacing Laserdata NH with GNSS mapping. The study area is approximately 0,85 hectares and consists of a grassland area surrounded by gravel paths. The area is located in Teknikparken, Gävle. To see if Laserdata NH can replace GNSS-measurements a DTM was created from Laserdata NH as well as a DTM created from measurements with NRTK-GNSS. All measurements followed the requirements and tolerances according to SIS-TS 21144:2016. To control the uncertainty for Laserdata NH, control profiles were measured, which acted as a reference. The control profiles were also used as a reference when comparing the two DTMs. Max and min deviation, mean deviation, standard deviation and RMS were calculated for each profile, per ground area and using two models. The calculations were performed to see if the values were too high or too low in any part of an area and to be able to see the probability of systematic deviations. A statistical analysis was performed to see if there were any difference between the DTM and the mean deviation of the control profiles. The result showed that there was a statistic significant deviation on the mean deviation between the DTM created by Laserdata NH and the control profile for both the gravel and the grass surface. This means that Laserdata NH cannot replace NRTK-GNSS on open, plain grass or gravel surfaces. The controls of the two DTMs are within the tolerances according to SIS-TS 21144:2016 and are considered reliable. The study concluded that Laserdata NH can be used without supplement to do general plans. However, for detailed analysis Laserdata NH needs to be supplemented with additional measurements or orthophoto.

Detta är en fallstudie där två olika Laserskannrar jämförs. Dessa skannrar skiljer sig då de använder två skilda metoder för punktmolnsregistrering. Dessa två metoder är: SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) -baserad punktmolnsregistrering och punktmolnsregistrering med den indirekta två-stegs-metoden. Målet med projektet var således att granska den statiska SLAM-baserade skannern Leica RTC 360 3D och jämföra den med den mer traditionsenliga terrestra laserskannern Leica Scanstation P40. Denna undersökning är relevant eftersom det finns en tydlig skillnad mellan dessa laserskannrar både ur en planerings- och en effektivitetssynpunkt. Den statiska SLAM skannern RTC 360 har möjligheten att vara väldigt tidseffektiv då den använder sig av SLAM algoritmen VIS (Visual Inertial System) för punkmolnsregistrering i fält, samt att skannern använder en IMU (Inertial Measurement Unit) som möjliggör skanningar med hög kvalitet utan att instrumentet är ordentligt horisonterat. Vilket är en förutsättning för att kunna genomföra en skanning med P40. Punktmolnen från dessa två laserskannrar jämförs med varandra och granskas visuellt för att analysera vilka skillnader som finns mellan dem. Samma punktäthet används och skanningarna genomförs från samma positioner med båda instrumenten. Utöver detta görs en statistisk undersökning med hjälp av kontrollpunkter och RMS-värden beräknas med hjälp av dessa. För att tillåta denna statistiska analys, georefererades båda punktmolnen med indirekt georeferering till referenssystemet SWEREF 99 16 30 i plan samt RH 2000 i höjd. Just denna process var något enklare att genomföra med P40 än med RTC 360. Då P40 data var något bättre anpassat för bearbetning i Leica Cyclone. Vilket var de program som främst användes för bearbetning av data. RTC 360 använder två pulser för att skanna in varje punkt, vilket resulterade i att den skannade in något fler punkter. Framförallt märktes denna funktion på områden som traditionellt är svåra att skanna med en laserskanner, främst blanka, svarta områden. Det visade sig av kontrollpunkterna att det fanns en liten variation mellan punktmolnenskvalitet där lasersdata från P40 höll 1–2 millimeters kvalitet. Ur detta resultat kunde slutsatsen dras att Leica Scanstation P40 är något bättre för geodetiska ändamål med mycket höga krav på georefereringen. I det flesta andra sammanhang är RTC 360 att rekommendera. Leicas RTC 360 är ett bra exempel på hur SLAM-algoritmen kan användas för att förenkla många laserskanningsprojekt. Även i de projekten med höga krav på detaljrikedom. / This is a case study which aims to compare two different laser scanners. The main difference between these two scanners is that they use different solutions for registration of point clouds. These two solutions are SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) as well as the indirect two-step approach. The thesis aims at comparing the static SLAM-based scanner Leica RTC 360 with the more traditional scanner Leica Scanstation P40. This is a relevant study due to the big differences between these two scanners, in the aspect of both how much preparation that is need and how effective both scanners are. The static SLAM scanner RTC 360 has the possibility to be very time efficient due to use of the SLAM-algorithm called VIS (Visual Inertial System) that are used for alignment of different point clouds as early as in the fieldwork. The RTC 360 also uses an IMU (Inertial Measurement Unit) that allows the laser scanner to do complete and detailed scans without the need to be perfectly levelled. The P40 on the other hand do need to be precisely levelled to be able to complete a scan. The point clouds from these two laser scanners are compared with each other by reviewing the visual features of the two clouds and finding differences between the point clouds. The same point density was used in both clouds and the scans took place from the same positions with both scanners. A statistical comparison was also made. This statistical analysis was made with use of control points and RMS values that were established with the help of these. This statistical analysis was made possible by the fact that both point clouds were georeferenced to the reference system SWEREF 99 16 30 as well the system RH 2000 for height. This process of georeferencing both clouds was easier to perform with the P40 than the RTC 360. Because the laser data from P40 were slightly better suited for the program Leica Cyclone, which were the program that was used for most of the data processing. RTC 360 uses two individual laser-pulses for each scanned point. This resulted in that the RTC 360 scanned some more points compared to the P40. This difference was extra noticeable on surfaces that usually are difficult for laser scanners to scan, such as plain, black surfaces. The control points showed that quality of both point clouds was very similar to each other. The P40 showed slightly higher accuracy, about 1-2millimeter, relative to the RTC 360 scanner. This resulted in the conclusion that P40 were slightly better for geodic purposes with very high demands on the georeferencing. In most of the other cases RTC 360 is the recommended scanner. Leica RTC 360 is a good example of how the SLAM-algorithm can be used to make many laser scanning projects easier and more efficient.

I samband med en trafikolycka är det ofta viktigt att återställa platsen till det normala så snabbt som möjligt. Emellanåt måste olycksplatsen dokumenteras för att orsaken till olyckan ska kunna utredas i ett senare skede. Traditionellt har detta arbete utförts genom att fotografera platsen och mäta olika avstånd. På senare tid har även terrester laserskanning kommit att bli ett tillförlitligt alternativ. Med det sagt är det tänkbart att även fotogrammetri och andra typer av laserskanning skulle kunna användas för att uppnå liknande resultat.  Syftet med denna studie är att utforska hur handhållen laserskanning och UAS-fotogrammetri kan användas för att dokumentera en trafikolycka. Detta uppnås genom att utvärdera punktmolnens lägesosäkerhet och visuella kvalitet. Vidare utforskas fördelar och nackdelar med respektive metod, bland annat sett till tidsåtgång och kostnader, för att slutligen komma fram till vilken metod som lämpar sig bäst för att dokumentera en trafikolycka.  En trafikolycka med två inblandade bilar iscensattes och laserskannades till en början med den handhållna laserskannern Leica BLK2GO. Därefter samlades bilder in med den obemannade flygfarkosten Leica Aibot följt av att ett referenspunktmoln skapades med den terrestra laserskannern Leica C10. Genom att jämföra koordinater för kontrollpunkter i referenspunktmolnet med koordinaterna för motsvarande kontrollpunkter i de två andra punktmolnen kunde deras lägesosäkerheter bestämmas. Studiens resultat visar att både punktmolnet som framställdes med handhållen laserskanning och UAS-fotogrammetri har en lägesosäkerhet (standardosäkerhet) i 3D på 0,019 m. Båda metoderna är tillämpliga för att dokumentera en trafikolycka, men jämfört med terrester laserskanning är punktmolnen dock bristfälliga på olika sätt. BLK2GO producerar ett förhållandevis mörkt punktmoln och mörka objekt avbildas sämre än ljusare föremål. I punktmolnet som framställdes med Leica Aibot förekom påtagliga håligheter i bilarnas karosser. Handhållen laserskanning är en tidseffektiv metod medan UAS-fotogrammetri kan utföras till en lägre kostnad. Sammanfattningsvis går det inte att dra någon entydig slutsats om vilken metod som lämpar sig bäst för att dokumentera en trafikolycka. Valet beror på vilka omständigheter som råder på olycksplatsen. / In the event of a traffic accident, it is often important to restore the site to its normal condition as fast as possible. Occasionally, the accident scene must be documented so that the cause of the accident can be investigated at a later stage. Traditionally, this work has been performed by taking pictures of the site and measuring different distances. Lately, terrestrial laser scanning has also become a reliable alternative. With that said, it is possible that photogrammetry and other types of laser scanning also could be utilized to achieve similar results.    The aim of this study is to investigate how handheld laser scanning and UAS photogrammetry can be used to document a traffic accident. This is achieved by examining the positional uncertainty and visual quality of the point clouds. Moreover, the advantages and disadvantages of each method are explored, for instance in terms of time consumption and costs, in order to finally come to a conclusion of which method is best suited for documenting a traffic accident. A traffic accident with two involved cars was staged and initially laser scanned with the handheld laser scanner Leica BLK2GO. Thereafter, pictures were collected with the unmanned aerial vehicle Leica Aibot followed by the creation of a reference point cloud with the terrestrial laser scanner Leica C10. By comparing the coordinates of control points in the reference point cloud with the coordinates of the corresponding control points in the two other point clouds, their positional uncertainty could be determined. The results of the study show that both the point cloud produced by the handheld laser scanner and UAS photogrammetry have a positional uncertainty (standard uncertainty) of 0.019 m. Both methods are applicable for documenting a traffic accident but compared to terrestrial laser scanning, the point clouds are deficient in different ways. BLK2GO produces a relatively dark point cloud and dark objects are reproduced worse than lighter objects. In the point cloud produced by Leica Aibot, there were noticeable cavities in the bodies of the cars. Handheld laser scanning is a time-efficient method while UAS photogrammetry can be performed at a lower cost. In conclusion, it is not possible to arrive at an unambiguous conclusion with regards to which method that is best suited for documenting a traffic accident. The choice depends on the prevailing circumstances at the accident scene.

Most strength grading machines on the European market use an averagemodulus of elasticity (MOE), estimated on a relatively large distance along awood member, as the indicating property (IP) to bending strength. Theaccuracy of such grading machines in terms of coefficient of determination israther low at R2 ≈ 0.5. This research is motivated by a desire to increase theaccuracy of the strength grading in the industry today. The aim of the presentstudy is to contribute knowledge of local variation in bending stiffness/MOEwith high resolution and thus locate weak sections due to stiffness reducingfeatures (the most important is knots) for structural timber.The present study introduces three methods that involve structural dynamics,classical beam theory and optical measurement to assess local wood stiffness.Specifically: The dynamic method, in which a wood member is treated as an ordinaryphysical structure and the local stiffness is studied by exploring itsdynamic properties. In Method II, a bending MOE profile is established based on local fibre angle information. The local fibre orientation is detected through highresolution laser scanning based on the tracheid effect.  For Method III, a bending MOE profile is established using surfacestrain information under four-point bending. A high resolution strainfield is obtained using the digital image correlation (DIC) technique. From the present study, the two latter methods are more favourable inevaluating the local stiffness within a piece of structural timber. Moreover, thestudy reveals that the established bending MOE profiles using the two lattermethods, i.e. based on information of the local fibre angle and surface strain,agree reasonably well. However, for some patterns of knot clusters, the localbending MOE, calculated on the basis of fibre angles, is significantly higherthan the local bending MOE estimated on the basis of surface strain. / De flesta av de utrustningar för hållfasthetssortering som utnyttjas på deneuropeiska marknaden använder ett medelvärde på elasticitetsmodulen(MOE), beräknat på en relativt stor längd av en sågad planka, som indikativparameter (IP). Sådan hållfasthetssortering ger en noggrannhet i termer avförklaringsgrad på R2 ≈ 0.5, vilket är ganska lågt. Arbetet i denna studiemotiveras av en önskan att öka noggrannheten i hållfasthetssorteringen. Syftetmed denna studie är att bidra med kunskap om lokala variationer iböjstyvhet/MOE med hög upplösning och att lokalisera veka snitt (där kvistarär den viktigaste försvagande faktorn) för konstruktionsvirke.Den aktuella studien introducerar tre metoder som omfattar strukturdynamik,klassisk balkteori och optisk mätning vid bedömningen av lokal styvhet imaterialet. Specifikt:  Metod I, där den lokala böjstyvheten studerades genom de dynamiskaegenskaperna såsom egenfrekvens och modform.  Metod II, där en MOE profil beräknas på basis av information om lokalafibervinklar på ett virkesstyckes ytor. Den lokala fiberorienteringen mätsmed högupplöst laserskanning baserad på den så kallade trakeideffekten.  Metod III, där en MOE-profil fastställdes med hjälp avtöjningsinformation för en hel flatsida av en planka belastad med konstantböjmoment. Det högupplösta töjningsfältet erhölls med hjälp av teknikför Digital Image Correlation (DIC). Studien visar att de två sistnämnda metoderna är mycket lämpade för attutvärdera den lokala styvheten i ett virkesstycke. Dessutom visar studien att deMOE-profiler som togs fram med hjälp av de två sistnämnda metoderna,vilka baseras på information om lokala fibervinklar och töjningsfältet på ytan,stämde överens för större delen av virkesstycket. För visa kvistgrupper kan dock den lokala böjstyvheten högre med metoden baserad på fibervinklar.

Over the last years there has been a rapid development in the UAS-technology (Unmanned Aircraft Systems) and today there are several UAS systems on the market. The fast development has led to differences in both price and capability of taking high-quality images between the systems. The purpose of this study was firstly to investigate how two UAS systems differ in the uncertainty of measurement while making digital terrain models, secondly, to investigate how different UAS systems cope with the laws and requirements that exist for producing digital terrain models for detail projection, SIS-TS 21144:2016 Table 6 level 1-3. A comparative study on two software’s creation of point clouds from picture data was also conducted. In this study, three digital models were made from one specific area. They were created with two different UAS-systems and laser scanning from an airplane. The models were compared and analysed using the RUFRIS method. The UASsystems used were a fixed wings Smartplanes S1C and a rotary wings Dji Phantom 4 PRO. The Smartplanes flew 174 m above the ground and the Dji Phantom 4 flew 80 m above the ground. The results from the study show that laser scanning from the airplane created the model with the lowest measurement uncertainty and met all the requirements for each separate type (asphalt, natural soil, grass and gravel) for detail projection according to SIS.TS 201144:2016 table 6 level 1-3. Additionally, the results show that the terrain model produced by the Dji Phantom 4 only met the requirements for asphalt where the mean deviation was 0,001 m. The results produced with “Smartplanes” met the requirements for asphalt and gravel where the mean deviations were -0,007 m and 0,017 m. The softwares PhotoScan and UASMaster were compared while creating point clouds from pictures taken by the Smartplanes. The results show that PhotoScan had the lowest uncertainty for asphalt, grass and gravel surfaces while UASMaster produced lower uncertainty for natural soil. The results indicate that airborne laser scanning should be the preferred method for collection of topographic data since it created lower measurement uncertainties than the other methods in this study. It is also possible to create digital terrain models with UAS for detail projection for asphalt and gravel surface in accordance with 21144:2016. Finally, it was concluded that the used software programs are showing differences in creating point clouds. / De senaste åren har tekniken för Unmanned Aircraft System (UAS) utvecklats snabbt och idag finns flera system på marknaden. Ett resultat av den snabba utvecklingen är att de olika systemen skiljer sig åt, dels i pris men även i kapacitet. Syftet med studien var att undersöka hur olika UAS-system skiljer sig åt i mätosäkerhet vid framställning av digitala terrängmodeller, men även hur olika UAS-system står sig mot det regelverk som finns för framställning av digitala terrängmodeller vid detaljprojektering enligt SIS-TS 21144:2016 Tabell 6 klass 1-3. Ytterligare ett syfte med studien var att undersöka hur olika programvaror skiljer sig åt vid framställning av punktmoln från bilddata. I studien kontrollerades och jämfördes tre digitala terrängmodeller genererade över samma område med två olika UAS-system samt laserskanning från ett flygplan. Terrängmodellerna jämfördes mot kontrollprofiler framställda med RUFRIS-metoden. De olika UAS-systemen var en dyrare variant, Smartplanes S1C (fastavingar), och en billigare variant, Dji Phantom 4 PRO (roterande vingar). De tillämpade flyghöjderna för flygningarna var 174 m för Smartplanes och 80 m för Dji Phantom. Resultatet från studien visar att laserskanning från flygplanet uppnådde lägst mätosäkerhet och klarade samtliga krav för varje separat marktyp för detaljprojektering enligt SIS-TS 201144:2016 Tabell 6 klass 1-3. Marktyper som undersöktes var: asfalt, naturmark, gräs och grus. Vidare klarade terrängmodellen producerad med Dji Phantom endast kravet för asfaltsytor, där medelavvikelsen fastställdes till 0,001 m. Terrängmodellen producerad med Smartplanes klarade endast kraven för marktyperna asfalt och grus där medelavvikelsen fastställdes till -0,007 m respektive 0,017 m. Som en del i studien jämfördes programvarorna PhotoScan och UASMaster för framställning av punktmoln för bilder insamlade med Smartplanes S1C. Resultatet visar att PhotoScan uppnådde lägst mätosäkerhet för asfalt, gräs och grus medan UASMaster uppnådde lägst mätosäkerhet för naturmark. Studien visar att flygburen laserskanning borde vara en fortsatt föredragen metod för insamling av topografisk data då metoden resulterade i lägst mätosäkerheter i denna studie. Vidare visar studien att det är möjligt att framställa digitala terrängmodeller med UAS för detaljprojektering enligt SISTS 21144:2016 för asfalt- och grusytor. Dessutom konstateras att olika bearbetningsprogram skiljer sig vid framställning av punktmoln.

Strength grading of structural timber is a process by which value is added to sawn products. It is to the greater part carried out using machine grading based on statistical relationships between so called indicating properties and bending strength. The most frequently applied indicating property (IP) on the European market is the stiffness in terms of average modulus of elasticity (MOE) of a timber piece, although MOE is a material property that varies within timber. A major limitation of today’s grading methods is that the described relationships are relatively poor, which means that there is a potential for more accurate techniques. The main purpose of this research has been to initiate development of more accurate and efficient machine grading methods. Strength of timber is dependent on the occurrence of knots. At the same time, knot measures applied as indicating properties until today have shown to be poor predictors of strength. However, results from this research, and from previous research, has shown that not only size and position of knots but also fibre deviations in surrounding clear wood are of great importance for local stiffness and development of fracture under loading. Thus, development of new indicating properties which take account of knots as well as properties of surrounding fibres, determined on a very local scale, was considered as a possible path towards better strength grading. In the research, results from contact-free deformation measurements were utilized for analysis of structural behaviour of timber on both local and global level. Laser scanning was used for detection of local fibre directions projected on surfaces of pieces. Scanned information, combined with measures of density and average axial dynamic MOE, was applied for calculation of the variation of local MOE in the longitudinal board direction. By integration over cross-sections along a piece, a stiffness profile in edgewise bending was determined and a new IP was defined as the lowest bending MOE along the piece. For a sample of Norway spruce planks, a coefficient of determination of 0.68 was achieved between the new IP and bending strength. For narrow side boards to be used as laminations in wet-glued glulam beams, the relationship between IP and tensile strength was as high as 0.77. Since the intended use of the narrow boards was as laminations in wet-glued beams, the possibility of grading them in a wet state was also investigated. Grading based on axial dynamic excitation and weighing gave just as good results in a wet state as when the same grading procedure was applied after drying. It was also found that the relationship between the new IP and strength was dependent on what scale the IP was determined. Optimum was reached for moving average MOE calculated over lengths corresponding with approximately half the width of investigated pieces. Implementation of the new IP will result in grading that is more accurate than what is achieved by the great majority of today’s grading machines. The new method will probably also be particularly favourable for development of engineered wood products made of narrow laminations. / Hållfasthetssortering av konstruktionsvirke innebär att värdet på sågade produkter ökar. Sorteringen genomförs oftast med maskinella metoder baserade på statistiska samband mellan s.k. indikerande egenskaper och böjhållfasthet. Den indikerande egenskap (indicating property, IP) som är vanligast på den Europeiska marknaden är styvhet uttryckt som ett medelvärde för elasticitetsmodulen (modulus of elasticity, MOE) i ett virkesstycke, trots att MOE är en materialegenskap som varierar i virket. En betydande begränsning med dagens sorteringsmetoder är att de beskrivna sambanden är förhållandevis svaga, vilket innebär att det finns en potential för metoder med högre noggrannhet. Det huvudsakliga syftet med detta doktorandprojekt har varit att initiera en utveckling mot sådana metoder. Hållfasthet hos virke är beroende av förekomst av kvistar. Samtidigt har de kvistmått som fram till idag kommit till användning visat sig vara dåliga prediktorer av hållfasthet. Resultat från såväl denna som tidigare forskning har dock visat att inte bara kvistars storlek och läge, utan också variationen i fiberriktning i omgivande träfibrer, är av stor betydelse för lokal styvhet och brottförlopp under inverkan av last. Utveckling av nya IP som tar hänsyn till såväl kvistar som omgivande träfibrers egenskaper fastställda på mycket lokal nivå bedömdes vara en möjlig väg för att uppnå bättre hållfasthetssortering. I detta doktorandprojekt användes beröringsfri deformationsmätning för analys av det strukturella beteendet hos virkesstycken på såväl lokal som global nivå. Laserskanning utnyttjades för detektering av lokala fiberriktningar projicerade på virkesstyckenas ytor. Med utgångspunkt från skannad information, virkesdensitet och medelvärde för axiell dynamisk elasticitetsmodul kunde variationen i lokal elasticitetsmodul i virkesstyckenas längdriktning bestämmas. Genom integration över tvärsektioner längs ett virkesstycke kunde en profil över hur böjstyvheten i styva riktningen varierade i virkesstyckets längdriktning beräknas. En ny IP definierades som den lägsta elasticitetsmodulen i böjning utmed virkesstyckets längd. För ett urval av granplankor erhölls en förklaringsgrad på 0.68 mellan den nya indikerande egenskapen och böjhållfasthet. För smala sidobrädor avsedda att användas som lameller i våtlimmade limträbalkar var motsvarande förklaringsgrad mellan samma IP och draghållfasthet så hög som 0.77. Eftersom sidobrädorna var avsedda att användas som lameller i våtlimmade balkar genomfördes en studie avseende möjligheten att hållfasthetssortera i vått tillstånd med hjälp av axiell dynamisk excitering och vägning. Det visade sig att sådan sortering gav lika bra resultat som då samma metod användes efter torkning. Sambandet mellan den nya indikerande egenskapen och hållfasthet visade sig också vara beroende av på vilken lokal nivå som egenskapen beräknades. Optimum uppnåddes då den bestämdes som ett glidande medelvärde beräknat över en längd motsvarande ungefär halva virkesstyckets höjd. Implementering av den nya sorteringsmetoden kommer att resultera i sortering som är noggrannare än vad som kan erhållas med det stora flertalet av de sorteringsmetoder som finns idag. Den nya indikerande egenskapen kommer sannolikt att bli särskilt gynnsam att använda för utveckling av ingenjörsmässiga träprodukter bestående av smala lameller.

A mobile laser scanning (MLS) system equipped with a lidar, inertial navigation system and satellite positioning can be used to reconstruct georeferenced point-based models of the surveyed environments. Ideal reconstruction requires accurate trajectories that are challenging to obtain in forests. Satellite signals are heavily degraded under the forest canopy, while lidar-based positioning is often inefficient due to the forest’s unstructured and complex nature. Most forestry-related solutions compute or improve the trajectory in post-processing, focusing on accuracy rather than the possibility of real-time operation. On the other hand, real-time solutions exist, but they are primarily tested and evaluated in urban environments, and the forest’s effect on them is less known. In this study, high-quality, real-time point-based forest model generation was considered by applying techniques from the field of robotics. Forest data were collected with an MLS system mounted 1) on a stick carried by a person and 2) mounted on a forest harvester while performing thinning operations. The system’s trajectory was computed using lidar-inertial-based smoothing and mapping algorithms with real-time limitations. In addition, satellite measurements were either fused into the smoothing algorithm contributing to the trajectory estimation or were used to georeference the trajectory in a post-processing manner. Collecting reliable reference trajectories is difficult in forests. Therefore, this study mainly contains qualitative and relative evaluation. The results indicate that real-time and onboard processing is feasible for forest data with adequate accuracy. State-of-the-art edge and planar feature-based lidar odometry was the most accurate but could not fully maintain real-time operation. On the other hand, the normal distributions transform-based odometry can maintain fast and constant computation with slightly lower accuracy. Fusing the satellite positioning for the mapping reduced the internal integrity of the reconstructed point cloud models, and it is suggested to use it for post-processed georeferencing instead. / Ett mobilt laserskanningssystem (MLS) utrustat med ett lidar, tröghetsnavigeringssystem och satellitpositionering kan användas för att rekonstruera georefererade punktbaserade modeller av de undersökta miljöerna. Idealisk återuppbyggnad kräver exakta banor som är utmanande att uppnå i skogar. Satellitsignaler är kraftigt försämrade under skogens tak, medan lidarbaserad positionering ofta är ineffektiv på grund av skogens ostrukturerade och komplexa natur. De flesta skogsbruksrelaterade lösningar beräknar eller förbättrar banan i efterbearbetning, med fokus på noggrannhet snarare än möjligheten till drift i realtid. Å andra sidan finns realtidslösningar, men de är främst testade och utvärderade i stadsmiljöer och skogens påverkan på dem är mindre känd. I denna studie övervägdes högkvalitativ, punktbaserad skogsmodellgenerering i realtid genom att tillämpa tekniker från robotteknikområdet. Skogsdata samlades in med ett MLS-system monterat 1) på en pinne som bärs av en person och 2) monterad på en skogsskördare under gallringsoperationer. Systemets bana beräknades med hjälp av lidar-tröghetsbaserade utjämnings- och kartläggningsalgoritmer med realtidsbegränsningar. Dessutom fuserades satellitmätningar antingen in i utjämningsalgoritmen som bidrog till banuppskattningen eller användes för att georeferera banan på ett efterbearbetningssätt. Att samla pålitliga referensbanor är svårt i skogar. Därför innehåller denna studie främst kvalitativ och relativ utvärdering. Resultaten indikerar att bearbetning i realtid och ombord är möjlig för skogsdata med tillräcklig noggrannhet. Toppmodern kant- och planfunktionsbaserad lidarodometri var den mest exakta men kunde inte helt upprätthålla realtidsdrift. Å andra sidan kan normalfördelningstransformationsbaserad odometri upprätthålla snabb och konstant beräkning med något lägre noggrannhet. Att sammansmälta satellitpositioneringen för kartläggningen minskade den interna integriteten hos de rekonstruerade punktmolnmodellerna, och det föreslås att man istället använder den för efterbehandlad georeferens.

Terrestrial laser scanning systems provide quick three-dimensional data acquisition with high spatial resolution. The technology can serve multiple applications such as monitoring and 3D modeling but several problems arise when scanning long objects such as tunnels, bridges, and corridors. Uncertainties in the data tend to propagate when conducting sequential registration on a long strip of point clouds and the errors can reach unacceptable levels only with a few scans. This thesis aims to examine this propagation of uncertainty caused by long strip registration and its effects on point cloud accuracy and precision. It further aims to evaluate the results of different ground control point distributions used for georeferencing and finally to construct guidelines and recommendations for the planning of terrestrial laser scanning projects of long objects. The thesis was divided into an analytical- and an experimental study. The analytical study explored the theoretical effects of long strip registration on a point cloud’s uncertainty by simulating repeated target-based registration in a 95-meter-long and 2.5-meter-wide corridor. This resulted in standard uncertainties of the point cloud coordinates on dm-level after the last registration and a clear trend in exponential growth. Tie point distribution in the overlaps between scans proved to have a big effect on the precision of the final point cloud. In the experimental study, a corridor of the same dimension was scanned from 16 stations and georeferenced in a local control network established at the scan site. Indirect registration in two steps was used, first by performing automatic feature-based registration in RealWorks before the point cloud was georeferenced. The results of different ground control point (GCP) scenarios were compared and evaluated by studying check point residuals. All scenarios had numerous check points that failed verification as the residuals exceeded the limit set to 15 mm. An even distribution of almost one GCP in every scan scene yielded the best results with a maximum check point residual of 3 cm in 3D. When the GCPs were clustered at one side of the corridor the check point residuals reached dm level at the opposite end. Also, a linear trend of increasing residuals as a function of distance from the point to the nearest GCP was evident. The linear trend was less evident when the GCPs were distributed evenly across the corridor. Their distribution proved more important than their quantity. The vertical coordinate component and the horizontal component perpendicular to the long side of the object proved less precise and accurate after long strip registration. This was apparent in both the analytical and the experimental study. / Terrester laserskaning erbjuder snabb, tre-dimensionell datafångst med hög punkttäthet. Teknologin täcker flertalet användningsområden såsom monitorering och 3D-modellering men problem kan uppstå vid skanning av långa objekt såsom tunnlar, broar och korridorer. Osäkerheter i data tenderar att fortplantas när registrering av en lång rad punktmoln genomförs sekventiellt och felen kan nå oacceptabla nivåer bara med några få skanningar. Detta examensarbete syftar till att undersöka denna fortplantning av mätosäkerhet orsakad vid registrering av långsträckta objekt och dess påverkan på punktmolnets noggrannhet och precision. Vidare syftar arbetet till att utvärdera resultatet av olika distributioner av utgångspunkter vid georeferering och slutligen till att utforma riktlinjer och rekommendationer för planering av terrestra laserskanningsprojekt över långa objekt.  Arbetet delades upp i en analytisk- och en experimentell studie. Den analytiska studien undersökte de teoretiska effekterna av långsträckt registrering på ett punktmolns osäkerhet genom att simulera upprepad punktbaserad registrering i en 95-meter-lång och 2.5-meter-bred korridor. Detta resulterade i standardosäkerheter av punktmolnets koordinater på dm-nivå efter den sista registreringen samt en tydlig exponentiell ökning. Distributionen av konnektionspunkter i överlappen mellan skanningarna visade sig ha en stor effekt på precisionen av det slutliga punktmolnet. I den experimentella studien skannades en korridor av samma dimensioner från 16 stationer innan det georefererades till ett lokalt stomnät som etablerats på platsen. Indirekt georeferering i två steg användes, först genomfördes automatisk objektbaserad registrering i RealWorks innan punktmolnet georefererades. Resultatet av olika scenarion av utgångspunkter jämfördes och utvärderades genom att studera avvikelser hos kontrollpunkter. Alla scenarion hade flertalet kontrollpunkter vars avvikelser överskred den satta gränsen på 15 mm. En jämn distribution med upp till en utgångspunkt i för varje skanning medförde de bästa resultaten med en maximal avvikelse hos kontrollpunkterna på 3 cm i 3D. När utgångspunkterna var placerade på ena änden av korridoren så nådde avvikelserna dm-nivå på den motsatta änden. Dessutom så uppstod en tydlig linjär trend med ökande avvikelser som en funktion av avståndet till närmsta utgångspunkt. Den linjära trenden var mindre tydlig när utgångspunkterna var jämnt fördelade över korridoren. Deras distribution visade sig vara viktigare än deras kvantitet. Punktkoordinaternas höjdkomponent och plana komponent vinkelrätt mot objektets långsida visade sig vara mindre precis och noggrann efter långsträckt registrering. Detta var tydligt både i den analytiska och den experimentella studien.

Fotogrammetri är en viktig metod för att skapa 3D-representationer av terräng och strukturer, men utmaningar kvarstår när det gäller noggrannheten på grund av faktorer som bildkvalitet, kamerakalibrering och positionsdata. Användningen av drönare för byggnadsdetaljmätning möjliggör snabb och kostnadseffektiv datainsamling, men noggrannheten kan påverkas av bildkvalitet och skuggning. Avhandlingen syftar till att jämföra noggrannheten och kvaliteten hos punktmoln genererade med två olika tekniker: terrester laserskanning (TLS) och struktur-från-rörelse (SfM) fotogrammetri med drönare. För att testa båda metodernas osäkerhet och noggrannhet vid detaljmätning av bostäder. Genom att utföra mätningar på en villa har data samlats in med både TLS och drönare utrustade med 48 MP kamera, samt georeferering med markstöd (GCP). SfM-punktmoln bearbetades med Agisoft Metashape. Jämförelser gjordes mellan SfM- och TLS-punktmoln avseende täckning, lägesskillnad och lägesosäkerhet. Genom att följa riktlinjer från HMK - Terrester Laserskanning och tillämpa HMK Standardnivå 3 säkerställs hög noggrannhet i mätningarna. Kontroll av lägesosäkerhet av båda punktmolnen resulterade i en lägesosäkerhet som understeg toleranser satta enligt HMK - Terrester laserskanner Standardnivå 3.  Kontrollen av lägesosäkerheten visade att kvadratiska medelfelet(RMSE) i plan och höjd var 0.011m respektive 0.007m för TLS-punktmolnet, och 0.02m respektive 0.015m för drönar-SfM-punktmolnet, vilket låg under toleransen enligt HMK- Terrester Detaljmätning 2021. Resultaten tyder på att Structure-from-Motion fotogrammetri med drönare kan generera punktmoln med god detaljrikedom, inte lika noggrann som med terrester laserskanner på sin lägsta inställning. TLS uppvisade mindre osäkerhet enligt kontrollen av lägesosäkerhet, ungefär en halvering av RMSE i både plan och höjd. I studien framgick det att TLS presterar sämre vid svåråtkomliga ytor med skymd sikt och ogynnsamma infallsvinklar, där effekten blir en lägre punkttäthet för punktmolnet. Vid gynnsamma förhållanden erbjuder TLS en högre noggrannhet och detaljnivå jämfört med SfM punktmoln. Enligt M3C2 punktmoln analys, med TLS punktmolnet som referens, antydde det att SfM punktmolnet genererade största felen vid takfot samt vid buskage. De större felen vid takfot tyder på att SfM presterar sämre gällande detaljnivå och fel vid buskageområdet varierar inte från det som dokumenterats om fotogrammetriska fel vid mappning av vegetation. SfM kan utföra en effektiv datainsamling för större samt svåråtkomliga ytor men kräver lång bearbetningstid med diverse hjälpmedel för att uppnå hög noggrannhet. TLS kräver istället en lång datainsamlingsprocess men kan generera ett detaljerat och noggrant punktmoln direkt utan långa bearbetningsprocesser. Val av metod styrs därmed baserat på specifika projektkrav. Långsiktiga implikationer inkluderar förbättrad effektivitet och säkerhet inom bygg- och anläggningsprojekt, samt potentialen för kostnadsbesparingar och mer detaljerade inspektioner. / Photogrammetry is a crucial method for creating 3D representations of terrain and structures, yet challenges remain regarding accuracy due to factors such as image quality, camera calibration, and positional data. The use of drones for building detail measurements enables rapid and cost-effective data collection, but accuracy can be affected by image quality and shading. This thesis aims to compare the accuracy and quality of point clouds generated using two different techniques: terrestrial laser scanning (TLS) and Structure-from-Motion (SfM) photogrammetry with drones. The objective is to test the uncertainty and accuracy of both methods in residential surveying. Data collection was performed on a villa using both TLS and a drone equipped with a 48 MP camera, along with georeferencing with ground control points (GCP). SfM point clouds were processed with Agisoft Metashape. Comparisons were made between SfM and TLS point clouds in terms of coverage, positional difference, and positional uncertainty. By following guidelines from HMK - Terrester laserskanning 2021 and applying HMK Standard Level 3, high measurement accuracy was ensured. Positional uncertainty checks of both point clouds resulted in positional uncertainty within tolerances set by HMK - Terrestrial Laser Scanning Standard Level 3. The positional uncertainty, with a sample of 41 points showed that the root mean square error (RMSE) in plane and height was 0.011m and 0.007m respectively for the TLS point cloud, and 0.02m and 0.015m for the drone-SfM point cloud, both within the tolerance according to HMK - Terrestrial Detail Measurement 2021. The results suggest that Structure-from-Motion photogrammetry with drones can generate point clouds with good detail, although not as accurate as terrestrial laser scanning at its lowest setting. TLS showed less uncertainty according to the positional uncertainty check, with approximately half the RMSE in both plan and height. The study found that TLS performs worse on difficult-to-access surfaces with obstructed views and unfavorable angles, resulting in lower point cloud density. Under favorable conditions, TLS offers higher accuracy and detail compared to SfM point clouds. According to M3C2 point cloud analysis, using the TLS point cloud as a reference, SfM point clouds showed the largest errors at eaves and shrubbery. The larger errors at eaves indicate that SfM performs worse in terms of detail level, and errors in the shrubbery area are consistent with documented photogrammetric errors in vegetation mapping. SfM can effectively collect data for larger and difficult-to-access areas but requires extensive processing time with various aids to achieve high accuracy. Conversely, TLS requires a long data collection process but can generate a detailed and accurate point cloud directly without lengthy processing. The choice of method thus depends on specific project requirements. Long-term implications include improved efficiency and safety in construction and infrastructure projects, as well as potential cost savings and more detailed inspections.