Tartu tudengid: oleme peagi esimesed, kes Eestis maapinna kerkimisest ja vajumisest teavad ({{contentCtrl.commentsTotal}})

VKG kaevandus.
VKG kaevandus. Autor/allikas: Postimees/Scanpix

Kas tunned, kuidas Maa praegu sinu jalge all vajub või tõuseb? Võimatu. Aastas 2,5-millimeetrine maapinna tõus Haapsalu kandis ja 0,8-millimeetrine langus Pihkva järve pool on tingitud viimasest jääajast, ent üldiselt on Eesti alune maakoor kindel ja tugev.

Selleks, et teada saada, kui palju Eesti aladel maapind ikkagi langeb või kerkib viivad geoloogid Eestis iga 20 aasta järel läbi maapinna nivelleerimisi. Nende sõnul meil maakoore liikumisega seotud riske karta pole vaja.

Kas see on nii ka Ida-Virumaa kaevanduste piirkonnas, kus maapind võib langeda mitmeid milli- või isegi senti-ja detsimeetreid juba mõne kuuga? Tartu ülikooli tudengid Jerzy Edvard Kaplinski ja Kaur Kristjuhan sellega ei nõustu. “Sellistes olukordades võib see kiiresti inimestele ohtlikuks muutuda,” ütleb teisel kursusel informaatikat õppiv Kaplinski.

Ta toob näiteks TÜ füüsikatudengi Martin Valguri möödunud aastal kaitstud bakalaureusetöö, mis viitab, et nelja kuuga võib maja Ida-Virumaal vajuda koguni kuus kuni seitse millimeetrit. Seda nägi Valgur tehisavaradari andmete abil. Kohapeale mõõtma minnes olid näha ka praod maja ehituskonstruktsioonis.

Väljavõte Martin Valguri bakalaureusetööst kujutab püsivate peegeldajate liikumiskiiruseid kaldaulatuse sihis. Positiivsed kiirused vastavad kerkmisele, negatiivsed laskumisele.

Valgur kasutas teadustööks nüüd juba vanema põlvkonna tehnikaks nimetatud satelliite ja radareid ERS SAR ja Envisat ASAR. Kaplinski ja Kristjuhan on aga näinud juba aasta jagu kurja vaeva, et sarnane info välja puhastada ka võimsa Sentinel-1 tehisavaradari andmetest.

Sentinel-1 on Euroopa uue põlvkonna radarsatelliit, mille radar pildistab edukalt Maad nii päeval kui öösel, nii pilvise kui vihmase ilmaga. Need andmed on Euroopas kõigile tasuta kasutada. Sellise kaugseire-satelliidi hea lahutusega ja suhteliselt laia vaatealaga tehisavaradari pilte analüüsides on võimalik vaadelda üksikute objektide liikumist millimeetri täpsusega nii kuude kui aastate lõikes. Vaadeldes mitmeid objekte samaaegselt, saab tuvastada maapinnaliikumisi ning sellest tulenevaid hoonete vajumisi ja kerkimisi huvipakkuvas piirkonnas üldisemalt.

Tänu sellele loodavad TÜ ja SEB loodud Vega fondist toetust saanud noormehed olla peagi esimesed, kes maapinna vajumistest ja kerkimistest Eestis teada saavad.

“Alguses oli meil kala, nüüd oleme kala ära rookinud ja fileerinud. Meil on vaja see veel vaid ahju toppida,” kirjeldab Kaplinski, kui kaugel nende idufirma EstDinsar satelliidipiltide mürast puhastamisega ning faaside võrdlustega jõudnud on. “Käes on üks ilus värviline pilt, aga täna ei saa veel mitte keegi aru, mis seal pildil toimub.”

EstDinsari puhastatd satelliidipilt. (Allikas: Sentinel-1; Jerzy Edvard Kaplinski)

Selleks, et arusaamisele jõuda peavad füüsikust Kristjuhan ja informaatikust Kaplinski võrdlemiseks palju sarnaseid pilte kokku koguma. “Seejärel näeme maapinnaliikumist ka numbrites ja saaksime ärimeeste juurde minna konkreetse jutu ning neile kasulike piltidega.”

Kas tulemuseni jõutakse mõne kuu või aastatega, ei julge nad ennustada: “Me loodame, et see tuleb lihtsalt, ent see võib ka ürgselt raske olla.”

Sellise tohutult keerulise satelliidi andmete töötlemisega on hakkama saanud juba rühm Milano teadlasi, kes müüvad oma ettevõtte TREuropa teadmisi USA suurtele naftamaardlate haldajatele. “Firmad on nõus maksma üüratud summasid selle eest, ent nad saaksid maapinna vajumistest varem teada kui keskkonnaametnikud. Nii saavad nad probleemid aegsasti lahendada,” teab informaatik.

EstDinsari loojad usuvad, et Eestis oleks sarnastest andmetest lisaks kaevandajatele huvitatud ka teedeehitajad ja miks mitte ka ühiskondlikke hooneid rajavad omavalitsused. Loodava satelliidi andmetel põhineva informatsioonisüsteemi teave oleks täpne ja ajakohane, võimaldades kiiresti ja efektiivselt hinnata, kuhu on ohutu ehitisi rajada ning millised olemasolevad struktuurid on potentsiaalselt ohtlikud.

Sõnadega “seda on võimalik teha, aga ma pole kindel kuidas” andis Kaplinskile ja Kristjuhanile idee Sentinel-1 andmetel maapinna vertikaalse liikumise mõõtmiseks Kaupo Voormansik. Voormansik on ilmselt Eesti parim satelliitide ja tehisavaradarite spetsialist, Tartu observatooriumi radarkaugseire töörühma juht ja Tarkvara Tehnoloogia Arenduskeskuse (Tarkvara TAK) teadur.

Tema algatatud kontseptsioon ülemaailmse linnastumise jälgimise infosüsteemist BurDA otsib parasjagu rahastust idee realiseerimiseks.

EstDinsari kohta ütles Voormansik, et rakendusel on meeletu potentsiaal nii hoonete ja sildade varisemise ette ennustamiseks kui ka maapinna stabiilsuse seireks. “Eestis võiksid huvialadeks olla eelkõige linnad, sillad ja viaduktid ning Ida-Virumaa kaevandusalad,” rääkis ta. “Mul on väga hea meel, et andekad ja teotahtelised üliõpilased Jerzy, Kaur ja Martin selle teemaga tegelevad.“

“Viimaste ettekannete põhjal maailma suurimalt kaugseire-konverentsilt IGARSS 2015 on Sentinel-1 andmed väga kvaliteetsed ja sobivad selleks faasipõhiseks deformatsiooni mõõtmise rakenduseks. See pole ka imeks pandav, sest Sentinel-1 paljuski just SAR-interferomeetria rakendusi silmas pidades ehitati.

Nüüdseks on juba peaaegu aasta jagu pidevalt häid Sentinel-1 andmeid laekunud ning tuleb vaid tööle pihta anda, et see metoodika Eestis tööle panna. See on huvi äratanud juba väga mitmes Eesti ettevõttes, ülikoolis ja riigiasutuses: Eesti Energia, maa-amet, Datel, Regio, TÜ geoloogia õppetool ja TTÜ mäeinstituut. Kui kogu see võimas potentsiaal koondada oleks meil töötav rakendus paari kuuga valmis, siis jääks üle ainult eksport käima panna,“ rääkis Voormansik.

TÜ ja SEB loodud Vega fond on toetanud EstDinsar meeskonda 2500 euroga ja BurDA tegijaid 8 300 euroga. Uues taotlusvoorus, mille kandideerimise tähtaeg on 1. november 2015, jagab fond tudengite teaduspõhistele ja innovatiivsetele äriideedele 36 000 eurot.

Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: