Browsing by Title
Now showing items 23-42 of 4247
-
(2023)Ilmakehän ja meren rajakerroksen aallokolla on keskeinen rooli liikemäärän ja energian vaihdossa ilmakehän ja meren välillä. Tämän kytketyn systeemin mallintaminen on perinteisesti toteutettu toisistaan erillisillä ilmakehä-, aallokko- ja merimalleilla, jotka käyttävät rajakerrosten prosessien kuvaamiseen vakioparametrisointeja. Tässä tutkielmassa tarkastellaan ajassa ja paikassa muuttuvien aaltokentän parametrisointien huomioimisen vaikutuksia kolmiulotteisen hydrodynaamisen merimallin tuloksiin Itämeren alueella yksisuuntaisen WAM-NEMO-mallikytkennän avulla. Yksisuuntaisesti toteutetun aallokko-meri-mallikytkennän kuvaamien vuorovaikutusten ymmärtäminen luo pohjaa täysin kytketyn mallisysteemin muodostamiselle tulevaisuudessa. Tutkielma on toteutettu toimeksiantona Ilmatieteen laitoksella ja sen toteutuksessa on hyödynnetty CMEMS-palvelun BAL MFC -konsortion mallinnusosaamista. Aalto-meri-mallikytkentä toteutettiin käyttämällä WAM-aaltomallin tuloksia pakotteina NEMO-merimallin Nemo Nordic 2.0 -konfiguraatiossa. Mallisimulaatiot toteutettiin aikavälille 1.4.– 31.12.2021. Tarkasteltavia aaltoparametrejä olivat kolmiulotteinen Stokesin virtaus ja mereen kohdistuva, aallokosta riippuva leikkausjännitys. Lisäksi tutkielmassa tarkasteltiin kyseisten parametrien yhteisvaikutusta. Parametrien implementoinnin rajoitteista johtuen aallokko-meri-vuorovaikutuksia ei tarkasteltu eksplisiittisesti jääpeitteen alueella. Toteutettujen skenaariosimulaatioiden tuloksia verrattiin ilman aaltoparametrien vaikutusta toteutettuun kontrollisimulaatioon ja in situ -mittausdataan tulosten validoimiseksi. Tarkasteltujen skenaarioiden välisten erojen tarkastelemiseksi mallituloksista valikoitiin lähempää tarkastelua varten tilanteet, joissa aallokon vaikutukset pintakerroksen dynamiikkaan korostuivat. Aallokosta riippuvan leikkausjännityksen havaittiin vaikuttavan merkittävästi meren sekoittuneen pintakerroksen syvyyteen, kasvattavan keskimääräisiä pintavirtausten nopeuksia koko Itämeren alueella Tanskan salmia lukuunottamatta ja näiden tekijöiden kautta vaikuttavan oleellisesti Itämeren hydrografian kuvaamiseen merimallissa. Tanskan salmissa pienentyneiden virtausnopeuksien havaittiin olevan yhteydessä kasvaneen pinnan suolaisuuden ja pienentyneen halokliinin alapuolisen suolaisuuden kanssa, mikä osoittaa huomattavia muutoksia altaiden välisessä, koko Itämeren alueeseen vaikuttavassa vedenvaihdossa. Stokesin virtauksen vaikutukset meren dynamiikkaan havaittiin pienemmiksi. Tarkastelun perusteella voidaan todeta aallokon muokkaaman leikkausjännityksen vaikutukset tarkastellussa mallikonfiguraatiossa suuriksi, mutta havaintoihin verrattuna epärealistisiksi, mikä korostaa aaltoparametrien jatkotutkimuksen merkitystä niin meren pintakerroksen dynamiikan teoreettisen kuvaamisen kuin operatiivisten mallien näkökulmasta.
-
(2013)Boreaaliset suot ovat globaalilla tasolla merkittäviä hiilen varastoja sekä monimuotoisia ekosysteemejä. Ombrotrofisia keidassoita esiintyy erityisesti eteläboreaalisella vyöhykkeellä, kun minerotrofiset aapasuot ovat yleisempiä keski- ja pohjoisboreaalisella vyöhykkeellä. On kuitenkin odotettavissa, että ilmastonmuutos siirtäisi keidas- ja aapasuovyöhykkeen rajaa pohjoisemmaksi, mikä tarkoittaisi nykyisten aapasoiden rahkoittumista keidassoiksi. Keidas- ja aapasoiden suhteellisten osuuksien muuttuminen vaikuttaisi soiden kaasuvirtoihin sekä monimuotoisuuteen. Tutkimuksen tavoitteena on selvittää nykyisten aapasuovyöhykkeen soiden sukkessiovaihetta rahkoittumista indikoivien avainlajien kautta. Kasvillisuus- ja ympäristöaineisto tutkimukseen kerättiin 21:ltä luonnontilaiselta suolta Pohjois-Pohjanmaalta sekä Pohjois-Karjalasta ja Kainuusta. Avainlajien optimielinympäristöä mallinnettiin yleisten lineaaristen mallien ja regressiopuumenetelmien avulla. Myös ekologisten monimuuttujamenetelmien (DCA ja CCA) avulla selvitettiin suokasvien esiintymistä suhteessa ympäristötekijöihin sekä tutkimusalueiden välisiä mahdollisia eroja. Tulosten perusteella avainlajien (Eriophorum vaginatum, Sphagnum angustifolium, S. balticum ja S. magellanicum) esiintymistä selittää parhaiten sekä pH, sijainti sekä turpeen paksuus. Ilmastomuuttujien osuus on vähäinen, mutta niiden mukanaolo kuitenkin paransi GLM-mallien selityskykyä. DCA:n perusteella myös vedenpinnantaso vaikuttaa avainlajien esiintymiseen. Vasteet ympäristötekijöiden suhteen kuitenkin vaihtelevat avainlajien välillä. Itäisen ja läntisen tutkimusalueen välillä on havaittavissa tilastollisesti merkitsevää lajistoeroa, ja erityisesti S. balticumin esiintyminen on painottunut itäiselle tutkimusalueelle. Yhdistettäessä avainlajien dominanssitulokset ja soiden trofiatasot havaittiin tutkimusalueella kolmea erilaista kehitysvaihetta: selkeät aapasuot, selkeät rahkasuot, sekä muutosvaiheen suot. Aapasoiden osuus aineistosta on 43 %, muutosvaiheen soiden 19 % ja keidassoiden 38 %. Tulokset kertovat, että rahkoittuminen on jo alkanut aapasuovyöhykkeen eteläisissä osissa. Rahkoittumisen taustalla voi olla useita tekijöitä. Koska soiden välillä on suuriakin eroja kehitysvaiheen suhteen, voidaan päätellä, ettei suurilmaston merkitys ole kovinkaan voimakas soiden kehityksen kannalta. Itäisen tutkimusalueen suot ovat tulosten perusteella hieman enemmän rahkoittuneet, mutta itäisellä tutkimusalueella vallitsee edelleen myös selkeitä aapasoita. Niinpä rahkoittumiskehitykseen näyttää vaikuttavan erityisesti paikalliset ympäristötekijät. Tulosten perusteella on oletettavaa, että avainlajien dominanssi tulee kasvamaan erityisesti muutosvaiheen soilla ja suot muuttuvat keidassoiksi. Aapasoiden rahkoittuminen vähentäisi ravinteikkaiden suotyyppien monimuotoisuutta, joten aapasoiden suojelu tulee jatkossa olemaan nykyistäkin tärkeämpää. Boreaaliset suoekosysteemit ovat muutoksen alla, ja ilmastonmuutoksen ja soiden sukkession välisten suhteiden selvittäminen vaatii lisätutkimusta.
-
(2020)Understanding the factors that affect the climate and the resulting chemical and physical processes will help to develop better climate models. This requires long-term measurements of carbon exchange between the earth and the atmosphere, as well as information on the spatial distribution of different bog nutrient classes and their microtopographic forms, in order to better understand the effects of climate change on different temporal and spatial scales. My master's thesis focuses on the separation of hummocks, interfaces and wet surfaces in the Simoskanaapa bog, which belongs to the Ostrobothnia-Kainuu bog zone, by means of remote sensing, image processing and guided classification. The material used was a high-resolution Optical satellite image of WorldView-2 and an altitude model interpolated to a pixel size of 2 meters, created from the laser scanning data of the National Land Survey of Finland. Object-based classification and support vector machines were used in the guided classification. Object-based classification is suitable for data containing noise, such as remote sensing data taken from bogs. The classification was successful in the ombrotrophic raised bog area of the Simoskanaava bog: the classification accuracy of the six microtopographic forms was calculated to be 84.1% (kappa 0.672). At the aapa-mire, the accuracy of the overall classification was slightly lower for the five classes (76.3%, kappa 0.650), due to the mixing of the interface wet surface levels and intermediate-wet surface levels. Object-based classification is well suited for the classification of certain bog microsites. In my study, it was possible to distinguish well the ridges and wet surfaces of the aapa mire, ridges and wet surfaces of the ombrotrophic raised bog area, and the intermediate sphagnum sp. surfaces. Further research can use more accurate laser scanning data as well as high-resolution satellite imagery to classify the bog into bog types for which emission factors are calculated using the bog's carbon balances
-
(Helsingin yliopistoHelsingfors universitetUniversity of Helsinki, 2008)
-
(2018)Tämä työ käsittelee projektiivista avaruutta ja projektiivisen geometrian duaalisuusperiaatetta. Aihetta lähestytään lineaarialgebran kautta ja projektiivinen avaruus määritellään yksiulotteisten vektorialiavaruuksien joukkona. Duaalisuusperiaatteen mukaan jokaisesta projektiivisen geometrian lauseesta, joka ilmaisee n-ulotteisen projektiivisen avaruuden aliavaruuksien välisiä sisältyvyyksiä, yhtäsuuruuksia tai epäsuuruuksia, voidaan muotoilla uusi lause kääntämällä lauseessa esiintyvät sisältyvyydet ja muuttamalla jokaisen m-ulotteisen aliavaruuden dimensioksi n-m-1. Näytämme, miksi duaalisuusperiaate on voimassa. Tätä varten määritellään duaalinen projektiivinen avaruus lineaaristen funktionaalien muodostaman vektoriavaruuden avulla. Duaalisuusperiaatteen lisäksi työssä käydään läpi projektiivisen geometrian peruskäsitteitä, kuten projektiivinen piste ja suora. Esitämme pisteet homogeenisilla koordinaateilla. Huomaamme, että toisin kuin euklidisessa geometriassa, pisteet voivat “sijaita äärettömyydessä” ja kahdella suoralla on aina leikkauspiste. Lisäksi määritellään projektiiviset lineaarikuvaukset ja näytetään, että pisteiden kollineaarisuus, suorien konkurrenssi sekä neljän pisteen kaksoissuhde säilyvät näissä kuvauksissa. Kartioleikkaus ja toisen asteen pinta saavat määritelmän symmetristen bilineaaristen muotojen avulla. Paraabeli, ellipsi ja hyperbeli näytetään projektiivisesti ekvivalentteiksi reaalilukujen yli määritellyllä projektiivisella tasolla. Toisin sanoen paraabeli, ellipsi ja hyperbeli ovat projektiivisessa mielessä samoja. Lopuksi laajennetaan duaalisuusperiaate koskemaan toisen asteen pintoja ja kartioleikkauksia sekä esitetään, miten Brianchonin lause voidaan johtaa Pascalin lauseesta duaalisuusperiaatteella.
-
(2014)Työssä tarkastellaan ääriarvoteorian perusteiden pohjalta kahta tunnettua ääriarvojakaumaa ja niiden antamia häntätodennäköisyyksiä havaintoaineistolle, joka esittää osaketuottojen kuukausitappioita. Lukijalla oletetaan olevan hallussa todennäköisyysteorian -ja laskennan perustiedot. Ääriarvoteoriassa ollaan kiinnostuneita jonkin havaintoaineiston otosmaksimien käyttäytymisestä sekä niiden jakaumasta. Kiinnostuksen kohteena on siis harvoin sattuvien tapahtumien todennäköisyydet eli havaintojen häntätodennäköisyydet ja tarkoitus on analysoida tiettyyn hetkeen mennessä havaittuja tapahtumia suurempien tapahtumien todennäköisyyksiä. Tutkielman alussa käydään lävitse ääriarvoteorian muutamia olennaisia tuloksia. Käsiteltävä teoria on nimenomaan klassista ääriarvoteoriaa, jossa havaintojen oletetaan olevan riippumattomia ja samoin jakautuneita. Olennainen tulos ääriarvoteoriassa on se, että mikäli sopivilla vakioilla normeerattu otosmaksimi suppenee jakaumaltaan kohti jotain ei-degeneroitunutta jakaumaa, kun otoskoko kasvaa rajatta, niin tällöin tämän jakauman täytyy olla tyypiltään yksi kolmesta standardista ääriarvojakaumasta Fréchet, Weibull tai Gumbel. Tällöin sanotaan, että otosmaksimin jakauma kuuluu ääriarvojakauman vaikutuspiiriin maksimin suhteen. Teorian käsittelyn jälkeen esitellään ääriarvoteorian kaksi tunnetuinta ääriarvojakaumaa. Ensimmäinen niistä on standardi yleistetty ääriarvojakauma eli ns. GEV-jakauma, joka pitää sisällään nuo kolme edellä mainittua standardia ääriarvojakaumaa. Toinen esiteltävä jakauma on yleistetty Pareto-jakauma eli ns. GP-jakauma, jonka jakaumaperheen jäsenet niinikään kuuluvat GEV-jakauman antamien ääriarvojakaumien vaikutuspiiriin maksimin suhteen. Molempien jakaumien avulla pystytään vähän eri menetelmin tutkimaan ääriarvojen tapahtumista jonkin tietyn havaintoaineiston pohjalta ja ekstrapoloimaan havaintoaineiston alueelle, jota ei paljon tunneta eli ääriarvoalueelle. Teorian ja jakaumien konkretisoimiseksi tutkielmassa käydään esimerkin avulla läpi minkälaisia tuloksia ääriarvojakaumilla voidaan saavuttaa. GEV-jakauman sovitus havaintoaineistoon tapahtuu ns. blokkimaksimimenetelmällä. Siinä aineisto jaetaan vuoden blokkeihin ja kustakin blokista poimitaan suurin osaketappio. Tämän jälkeen GEV-jakauma sovitetaan ns. suurimman uskottavuuden menetelmällä havaintoihin. GP-jakauman sovitus aineistoon tapahtuu ns. ylitemenetelmällä, jossa havaintoihin otetaan mukaan tietyn korkean tason ylittävät havainnot. Tämän jälkeen myös GP-jakauma sovitetaan havaintoihin suurimman uskottavuuden menetelmällä. Tuloksista käy ilmi, että molemmat jakaumat vaikuttavat sopivan suhteellisen hyvin havaintoihin joskin GP-jakauma antaa monipuolisempia tuloksia. Lopuksi kerrataan vielä käsiteltyjä asioita sekä kurotetaan esitellyn teorian ohi kohti yleisempää teoriaa. Klassinen ääriarvoteoria ei riippumattomuus oletuksineen nimittäin sellaisenaan sovi reaalimaailman havaintoaineistoon. Asia on tutkielmassa kuitenkin pääosin sivuutettu esityksen helpottamiseksi.
-
(Helsingin yliopistoHelsingfors universitetUniversity of Helsinki, 2011)Monet merkittävimmistä sään aiheuttamista haitoista liittyvät tulviin ja kuivuuteen. Tässä tutkielmassa arvioitiin sadeilmastossa kuluvan vuosisadan aikana tapahtuvia muutoksia Euroopan ja Pohjois-Atlantin kattavalla alueella kymmenen maailmanlaajuisen ilmastomallin päivittäisten sademääräsimulaatioiden pohjalta. Erityisesti huomiota kiinnitettiin suuriin vuorokausisademääriin ja toisaalta poutajaksojen esiintymiseen. Tämänkaltaisia äärisademääriin liittyviä tutkimuksia oli aiemmin tehty lähinnä alueellisten ilmastomallien tuloksiin perustuen. Alueelliset mallit kykenevät simuloimaan maailmanlaajuisia malleja paremmin pienialaisia sääilmiöitä ja lisäksi niiden avulla saadaan tarkempi kuva muutosten maantieteellisestä jakaumasta. Toisaalta alueellisten mallien tulokset riippuvat voimakkaasti malliajoissa käytetyistä maailmanlaajuiselta mallilta saaduista reunaehdoista. Näin ollen maailmanlaajuisten mallien etuna on parempi mahdollisuus käyttää useiden mallien tuloksia yhdessä, jolloin myös ilmastomallien eroista johtuvasta epävarmuudesta saadaan parempi käsitys. Mallitulosten perusteella sadeilmasto näyttäisi ilmaston lämmetessä muuttuvan äärevämmäksi. Maailmanlaajuisesti sekä rankkasateet että poutapäivät näin ollen keskimäärin yleistyvät ja poutajaksot pidentyvät, kun taas suhteellisen vähäsateisten vuorokausien lukumäärä pienenee. Muutokset eivät kuitenkaan ole kaikkialla samansuuntaisia. Euroopassa ilmasto näyttäisi muuttuvan kuivemmaksi Välimeren ympäristössä ja kesällä myös Keski-Euroopassa, kun taas Pohjois-Euroopassa sateet lisääntyvät etenkin talvella. Tällöin sadeilmaston äärevöityminen tulee esiin siten, että keskimäärin sateisemmiksi muuttuvilla alueilla rankat sateet lisääntyvät ja voimistuvat enemmän kuin mitä sademäärä keskimäärin kasvaa, ja myös monilla kuivemmiksi muuttuvillakin alueilla etenkin kaikkein rankimmat sateet voimistuvat jonkin verran. Vastaavasti poutapäivät lisääntyvät ja pisimmät poutajaksot pidentyvät paikoin sellaisillakin alueilla, joilla sademäärä keskimäärin kasvaa. Myös sademäärän vuosienvälinen vaihtelu näyttäisi tulosten perusteella jossain määrin lisääntyvän. Mallitulosten keskiarvona Pohjois-Euroopassa suurin vuosittainen vuorokausisademäärä kasvaa vuosisadan loppuun mennessä keskimäärin 17 %, mutta vuoden pisin poutajakso lyhenee vain 2 %. Keski-Euroopassa suurimmat vuorokausisademäärät kasvavat 15 % ja pisimmät poutajaksot pitenevät 22 % ja Etelä-Euroopassakin suurimmat vuorokausisademäärät kasvavat 8 %, vaikka pisimmät poutajaksot pidentyvät 35 %. Nyt saadut tulokset ovat pääosin sopusoinnussa aiempien sadeilmaston muutoksia käsittelevien tutkimustulosten kanssa. Myös verrattaessa mallien simuloimaa sadeilmastoa havaintoihin törmätään aiemmista tutkimuksista tuttuihin eroihin; ilmastomallit tuottavat todellista vähemmän sateettomia päiviä ja suurin osa malleista aliarvioi lisäksi sekä rankkasateiden esiintymistä että niiden voimakkuutta.
-
(2014)Koulujen puutarhatoiminta on yhtä aikaa koululaitoksemme kanssa kehittynyt ilmiö. Aikojen saatossa koulupuutarhatoimintaa kohtaan tunnettu kiinnostus on vaihdellut ja tällä hetkellä se on ilmeisesti taas kasvussa. Koulupuutarhatoimintaa voidaan tarkastella monenlaisista näkökulmista, esimerkiksi osana koulun ympäristökasvatusta, terveyskasvatusta tai oppiainerajat ylittävää opiskelua. Aihetta on tutkittu vain vähän ja tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää millaista koulupuutarhatoimintaa Suomessa on ja miten puutarhoja hyödynnetään opetuksessa. Lisäksi tarkastelun kohteena on havainto, jonka mukaan koulupuutarhatoimijat usein ajattelevat oppilaiden oppivan toiminnan kautta 'mistä ruoka tulee'. Nykyaikainen ruokajärjestelmä on kuitenkin monimutkainen kokonaisuus, jonka muodostavat kuluttaja, tuottaja, jatkojalostajat ja pakkausteollisuus, sekä kauppa ja muut ruoan kautta tekemisissä olevat verkostot. Ymmärtääkseen ruoan matkaa pellosta pöytään ei siis riitä että tietää miten kasvit kasvavat. Tutkimuksessa selvitetäänkin lisäksi mitä koulupuutarhojen avulla opetetaan ruokajärjestelmästä. Tutkimuksen empiirinen aineisto kerättiin teemahaastattelujen avulla. Tutkimusta varten haastateltiin 11 opettajaa eri puolilta maata sijaitsevista kouluista, joissa on aktiivista koulupuutarhatoimintaa. Tutkimuskoulujen joukossa on ala- ja yläkouluja, lukio ja kaksi steinerkoulua. Tavoitteena oli saada tutkimukseen mukaan mahdollisimman laaja otos erilaisia koulupuutarhoja, joten kustakin koulusta haastateltiin vain yhtä toiminnasta hyvin perillä olevaa opettajaa. Litteroitu haastatteluaineisto analysoitiin teemoittelun ja tyypittelyn avulla. Teemoittelun kautta aineistosta löytyneiden ilmiöiden yleisyyttä selvitettiin sisällön erittelyllä. Tutkimuksen tulosten perusteella ei voida määrittää suomalaisen koulupuutarhan tyyppiesimerkkiä, sillä toimintatavat, toiminnan laajuus, sille asetut päämäärät ja puutarhojen hyödyntäminen opetuksessa vaihtelevat kouluittain paljonkin. Puutarhojen toimintamallit on kehitetty koulukohtaisesti niiden resurssien varassa, joita kullakin koululla on ollut käytettävissään. Toiminnan ensisijaisena tavoitteena on oppimisen tukeminen, mutta eri kouluissa puutarhan merkitystä painotetaan eri tavoin: ympäristökasvatuksen, kokonaisvaltaisen oppimisen tai jonkin tietyn kurssin oppimisympäristönä tai koulun pihaa viihtyistävänä tai koulun arkeen vaihtelua tuovana tekijänä. Toiminnalle asetetut tavoitteet määrittävät sitä kuinka paljon puutarhaa hyödynnetään opetuksessa ja lisäksi hyödyntämisen laajuuteen vaikuttaa puutarhan koko. Vaikka myös monet opettajat ajattelevat koulun puutarhatoiminnan avulla opittavan mistä ruoka tulee kauppojen hyllyille, opetetaan ruokajärjestelmästä puutarhatoiminnan kautta vain tiettyjä osia. Alkutuotannon roolia painotetaan vahvasti, mutta osassa kouluista näkökulmaa laajennetaan valmistamalla satoa myytäväksi myyjäisissä tai sitä tarjotaan kouluruokalassa. Kahdessa koulussa tehdään lisäksi maatilayhteistyötä lähitilojen kanssa. Uusien oppimisympäristöjen ja opetusmetodien hyödyntämistä opetuksessa pidetään yleisesti suositeltavana, mutta niiden käyttöönotto vaatii opettajalta edelleen erityistä rohkeutta. Koulupuutarhatoiminta kannustaa opettajia kokeilemaan koulussa monenlaisia uusia toimintatapoja ja opetusmetodeja, kuten ulkona opettamista ja kokemuksellista oppimista. Tutkimukseen osallistuneet opettajat eivät juuri kokeneet tarvitsevansa apua koulun puutarhatoiminnan kehittämiseen, mutta se voisi hyödyttää heitä etenkin puutarhakasvatuksen osalta, sillä monilla on melko suppea käsitys puutarhan hyödyntämismahdollisuuksista opetuksessa. Koulupuutarhojen aiheuttama innostus ja lisääntynyt oppilaiden motivaatio, sekä käytännön tekeminen, oikeat ongelmat ja konkreettisen lopputuloksen näkeminen puoltavat paikkaansa koulussa, sillä tällaiset tekijät edistävät tutkimusten mukaan esimerkiksi oppilaiden luonnontieteiden osaamista. Tutkimus on esiselvitys suomalaisen koulupuutarhatoiminnan käytännöistä ja se avaa runsaasti lisätutkimuksen aiheita. Jotta puutarhakasvatuksen parhaista käytännöistä päästään selville, on tehtävä esimerkiksi hyvin dokumentoituja kokeiluja erilaisista puutarhakasvatuksen muodoista, joiden vaikuttavuutta arvioidaan. Tarvetta on myös tutkimuksille, jotka selvittävät puutarhakasvatuksen vaikutuksia oppilaiden oppimiseen suomalaisen koulun kontekstissa. Ruokajärjestelmäopetuksen suhteen tutkimuksessa ilmeni ristiriita sen suhteen, mitä opettajat toivovat oppilaiden oppivan koulupuutarhatoiminnan kautta ja mitä he näyttävät käytännössä opettavan, joten lisätutkimusta tarvitaan myös tämän ristiriidan vahvistamiseksi ja selvittämiseksi.
-
(2016)Tourism destinations tend to attract mainly those tourists who choose the location as the main or only destination of their trip, although the share of those tourists who choose it as a secondary or through destination is greater than have been initially thought. Most tourism destinations have the ability to take advantage of the potential offered by transit tourists, as the necessary infrastructure and services already exist - they just need to be directed into new markets. Finland is a secondary tourist destination that acts as stop-over point on the way to primary destinations. Transit tourists form a significant amount in the flow of tourists to Finland and the volumes of Asian transit tourists arriving to Helsinki-Vantaa have increased. Many of the most important factors of tourism destinations for Asian tourists are present in Finland, and interest toward the country among Asians have grown in recent years. However, in stopover tourism the challenge lies in encountering the diverse interests of many different parties and tourists, the combination of which is needed for stopover tourism development. This master's thesis aims to identify changes in stopover tourism and predict the future development in the Helsinki metropolitan area by the year 2025. The study examines the impact of the Helsinki metropolitan area starting points, and how changes in lack of opportunities and lack of interest among tourists affect the development of stopover tourism. The study utilizes the Delphi method used in future research, in which persons classified as experts act as predictors of the future development of the studied phenomenon. Unlike in the traditional multi-stage Delphi, rounds were limited to only one round of interviews. Twelve experts (n = 12) took part in this study's Delphi panel, representing companies and organizations operating in the tourism sector. The snowball method is used for the selection of the expert panel, where a few key experts are first identified and then asked to name other experts for the panel. The interview material is analysed by coding and thematising in order to highlight both the converging and diverging points of views. The results show that the major opportunities for stopover tourism development in Helsinki metropolitan area are related to the accessibility and competitiveness of Finnair's Asian route network. The Helsinki metropolitan area is able to offer a new kind of appeal for Asian tourists compared to other well-known European destinations, even though it does not have any tourist attractions recognised on a global level. The metropolitan's compact size and the focusing of tourism service offerings in a relatively small area provide a framework for stopover tourism. The challenge, however, is whether the development of the tourism service offerings can become attractive enough for the tourists to stop in the Helsinki metropolitan area when flying between Europe and Asia. There will not be any significant changes in the roles of the Helsinki metropolitan area's tourism operators in the future, while Finnair will continue playing the key role. Since most of the stopovers made in Helsinki metropolitan area are pre-designed and tourists are leisure tourists, the travel time to and from Helsinki-Vantaa does not have an impact on whether or not to stop in Helsinki. Similarly, visa requirements do not reduce the attractiveness of the Helsinki metropolitan area as some of the visitors will need a visa to travel to Europe in any case. In the future provision of tourist services in the Helsinki metropolitan area, the importance of individuality is emphasized, as well as the need for accessibility and availability of tourism services improvement. Since the Helsinki metropolitan area cannot compete in terms of tourist attractions, the attractiveness should be based on its existing nature potential. Based on the study, the lack of interest affects stopover tourism development in the Helsinki metropolitan area more than the lack of opportunity. Growth of appeal arising from awareness and development in tourism service will increase the attractiveness of the Helsinki metropolitan area. As a result, the number of Asian tourists in the Helsinki metropolitan area will increase significantly by 2025, as more transit tourists arriving to Helsinki-Vantaa will stop in the metropolitan area. Despite the challenges, the study shows that the interests of the tourism sector and tourists can be seen to meet better during the next ten years in stopover tourism.
-
(2023)In this thesis, we develop a Bayesian approach to the inverse problem of inferring the shape of an asteroid from time-series measurements of its brightness. We define a probabilistic model over possibly non-convex asteroid shapes, choosing parameters carefully to avoid potential identifiability issues. Applying this probabilistic model to synthetic observations and sampling from the posterior via Markov Chain Monte Carlo, we show that the model is able to recover the asteroid shape well in the limit of many well-separated observations, and is able to capture posterior uncertainty in the case of limited observations. We greatly accelerate the computation of the forward problem (predicting the measured light curve given the asteroid’s shape parameters) by using a bounding volume hierarchy and by exploiting data parallelism on a graphics processing unit.
-
(2024)Integrated population models (IPMs) are a promising approach to assess and manage wildlife populations in dynamic and uncertain conditions. By combining multiple data sources into a single, unified model, they enable the parametrization of versatile, mechanistic population models that can predict population dynamics in novel circumstances. This is in contrast to traditional approaches where independent empirical estimates for demographic parameters are typically incorporated into a population projection matrix such as a Leslie matrix. A major limitation of conventional methods is their inability to fully utilize all available information, as the synergies between different data sources are not exploited. The Baltic ringed seal (Pusa hispida botnica) presents an example illustrating the limitation of conventional monitoring approaches. Despite the availability of long-term monitoring data, population assessment is hindered by dynamic environmental conditions, varying reproductive rates, and the recently re-introduced hunting, thus limiting the quality of information available to managers regarding, for example, hunting quotas. In particular, population counts of ringed seals from aerial surveys have exhibited unexpected trends and large fluctuations during the last decade, making it impossible to obtain reliable estimates of population growth from survey data alone. This thesis presents a Bayesian IPM for the ringed seal population inhabiting the Bothnian Bay in the Baltic Sea. The central aim of this work is to outline an approach that can overcome some of the challenges that have crippled Baltic ringed seal monitoring efforts during the last decade, and support science-based management decisions. The thesis broadly consists of three parts. First, a state-space model is presented for the Bothnian Bay ringed seal population. Demographic processes are described through a stochastic age and sex structured population model that includes both hunting mortality and the hypothesized effects of environmental variables such as pollution and sea ice cover on demographic parameters and seal behaviour. Next, the model is fit to census and various demographic and reproductive data, as well as hunting statistics, from 1988 to 2023 under a Bayesian framework where posterior samples of model parameters are obtained using Markov Chain Monte Carlo methods. Finally, posterior estimates of model parameters are used to construct a Leslie matrix, and model behavior is analyzed using methods developed for matrix projection models. Future population dynamics are also simulated under alternative management scenarios to inform ringed seal management decisions. In general, this thesis demonstrates the value of mechanistic IPMs for monitoring and managing natural populations under changing environments, and supporting science-based management decisions.
-
(2021)Telecommunication companies are moving towards even more digitalized and agile ways of working. They are expanding their business in other fields, such as television, thus moving further away from the traditional telecommunications model. Recently, Telia has become the largest television company in the Nordics. One of the their main products in the field of television is channel packages, which allow customers to access specific television content. In this study, a benefit analysis for Telia Finland Oyj was conducted to inspect the benefits that test automation brings for the channel package testing process. 8 interviews in total were conducted with Telia employees with knowledge on channel packages. To receive both a business and a technical perspective, the interviewees were divided into two groups fitting their expertise. In general, test automation was seen as a useful tool. The main business related benefits of test automation mentioned were a faster and cheaper testing process, and a faster time-to-market. It was also seen that test automation could help achieve a more efficient testing process, and increase confidence in test automation. Based on the interview results, an epic was defined and analyzed according to the principles of Scaled Agile Framework (SAFe). This included describing the solution in detail and defining a Minimum Viable Product (MVP). By using example variables and generalized values, several calculations were made to present a framework on the costs of implementing the MVP and the estimated reduction of channel package testing costs. By utilizing the MVP as a part of the channel package testing process, the return on investment (ROI) was not as desirable as expected. With more automated tests compared to the number of test cases, combined with regular use of test automation, the investment would pay itself back and start generating additional savings faster. Based on the epic analysis, a Lean Business Case was defined.
-
(2018)Field emission from metal surfaces is an important phenomenon in modern technology, not least due to its role in the vacuum breakdowns limiting the gradient of the accelerating fields in the Compact Linear Collider being planned at CERN. Vacuum breakdowns are found to originate at locations on the surface of the accelerating structures where field emission is enhanced, making understanding field emission important for increasing the effectivity of the instrument. According to the standard Fowler–Nordheim theory of field emission, the work function of the surface and the geometric field enhancement are the two parameters which determine the field emission current, with the standard interpretation of experimental results focusing on the geometric field enhancement. The role of the work function, which can be significantly decreased near surface defects, is often overlooked. The aim of this work is to study the influence of atomic-scale defects on the work function and field emission characteristics of a copper (111) surface, and to verify the validity of the Fowler–Nordheim equation for the surfaces with defects. The metal surface potential barriers were determined using density functional theory with an image potential type term added manually to account for the long-range exchange and correlation interactions. The determined potential barriers were used in quantum transport calculations to compute the field emission current while taking into account the density of states. A Fowler–Nordheim plot analysis was done for the computed emission currents. The results show that, for the studied atomic-scale surface defects, the decreased work function of the surface is sufficient to explain the increased field emission current, while no effective geometric field enhancement was found. The validity of the Fowler–Nordheim equation for the studied systems was established, with only an approximately constant factor separating the computed currents from those predicted by the Fowler–Nordheim equation.
-
(2013)The term 'botnet' has surfaced in the media in recent years, showing the complications of manipulation of massive amounts of computers. These zombie computers provide platform for many illegal or otherwise shady actions, like spam mailing and denial of service-attacks. The power of such networks is noticeable on global scale, but what is really known about these networks? Why do they exist in the first place? How are botnets being created today and how they work on a technical level? How is the emergence of mobile internet computing affecting botnet creation and what kind of possibilities does it offer? Goal of this work is to illustrate the history of botnets, understand the structure of botnets, how they are built, and how they affect the whole internet culture. Also the methods for fighting against the threat of botnets are speculated.
-
(2012)A large number of studies have concerned banded precipitation structures in extratropical cyclones but these studies have focused on single banded events. Most of these studies have taken place in the United States, whereas this study investigates multiple snowbands formed in a snowstorm on 23th November 2008 in Southern Finland, where the large-scale dynamical features maybe different. The storm caused heavy snowfall, especially along the southern coast of Finland. The study is divided in two parts. The first part describes the observed characteristics of the snowstorm by identifying different stages of the storm evolution as well as the large and smallscale structures of precipitation. The second part aims to identify the forcing mechanisms, which lead to the formation of multiple snowbands by using high resolution model output. To achieve this results, radar composite data obtained from the Finnish Meteorological Institute's (FMI) Doppler radar network and the AROME mesoscale model simulation output are used. The radar composites revealed four different phases of the storm evolution. The storm exhibited 22 individual bands and 6 groups of bands during the first three phases. The AROME simulation was able to produce the storm evolution and precipitation features rather similar to those observed. Strong and widespread frontogenetical forcing, weak moist symmetric and potential stability and to a small extent moist symmetric instability and potential instability were important mechanisms for producing heavy precipitation and mesoscale bands. During the first two phases frontogenesis was the forcing mechanism for ascent. Precipitation along the warm front at middle troposphere during phase 1 was mainly caused by ascent along isentropic surfaces below 500 hPa were sufficient moisture was available. During phase 2, weak potential stability and to a small extent potential instability were present in the warm sector enhancing the vertical ascent and precipitation. At lower levels along the warm front also symmetric instability was found and most likely released, resulting in slantwise convection. Moist layer in the warm sector reached 500 hPa although there were fluctuations which made the precipitation field scattered. Based on the radar composites phases 3 and 4 differed dynamically from phases 1 and 2 but were similar to each other. Frontogenetical forcing reduced significantly after the cold frontal passage in phase 3. Despite of the shallow moist layer and potential instability, convection did not occur in the simulation in same extent than in observations.
-
(2021)Halide perovskites are a promising materials class for solar energy production. The photovoltaic efficiency of halide perovskites is remarkable but their toxicity and instability have prevented commercialization. These problems could be addressed through compositional engineering in the halide perovskite materials space but the number of different materials that would need to be considered is too large for conventional experimental and computational methods. Machine learning can be used to accelerate computations to the level that is required for this task. In this thesis I present a machine learning approach for compositional exploration and apply it to the composite halide perovskite CsPb(Cl, Br)3 . I used data from density functional theory (DFT) calculations to train a machine learning model based on kernel ridge regression with the many-body tensor representation for the atomic structure. The trained model was then applied to predict the decomposition energies of CsPb(Cl, Br)3 materials from their atomic structure. The main part of my work was to derive and implement gradients for the machine learning model to facilitate efficient structure optimization. I tested the machine learning model by comparing its decomposition energy predictions to DFT calculations. The prediction accuracy was under 0.12 meV per atom and the prediction time was five orders of magnitude faster than DFT. I also used the model to optimize CsPb(Cl, Br)3 structures. Reasonable structures were obtained, but the accuracy was qualitative. Analysis on the results of the structural optimizations exposed shortcomings in the approach, providing important insight for future improvements. Overall, this project makes a successful step towards the discovery of novel perovskite materials with designer properties for future solar cell applications.
-
(Helsingin yliopistoHelsingfors universitetUniversity of Helsinki, 2009)Accessibility is a crucial factor for interaction between areas in economic, cultural, political and environmental terms. Therefore, information concerning accessibility is relevant for informed decision making, planning and research. The Loreto region in the Peruvian Amazonia provides an interesting scene for an accessibility study. Loreto is sparsely populated and because there are few roads in the region, in practice all movement and transportation happens along the river network. Due to the proximity of the Andes, river dynamics are strong and annual changes in water level combined with these dynamic processes constantly reshape accessibility patterns of the region. Selling non-timber forest products (NTFP) and agricultural products (AP) in regional centres is an important income source for local rain forest dwellers. Thus, accessibility to the centres is crucial for the livelihood of local population. In this thesis I studied how accessible the regional centre Iquitos is from other parts of Loreto. In addition, I studied the regional NTFP/AP trade patterns and compared them with patterns of accessibility. Based on GPS-measurements, using GIS, I created a time-distance surface covering Loreto. This surface describes the time-distance to Iquitos, along the river network. Based on interview material, I assessed annual changes to accessibility patterns in the region. The most common regional NTFP/AP were classified according to the amount of time they can be preserved, and based on the accessibility surface, I modelled a catchment area for each of these product classes. According to my results, navigation speeds vary considerably in different parts of the river network, depending on river types, vessels, flow direction and season. Navigating downstream is, generally, faster than upstream navigation. Thus, Iquitos is better accessible from areas situated south and south west of the city, like along the rivers Ucayali and Marañon. Differences in accessibility between different seasons are also substantial: during the dry season navigation is slower due to lower water levels and emerging sand bars. Regularly operating boats follow routes only along certain rivers and close to Iquitos transport facilities are more abundant than in more distant areas. Most of the products present in Iquitos market places are agricultural products, and the share of NTFP is significantly smaller. Most of the products were classified in product class 2, and the catchment area for these products is rather small. Many products also belonged to class 5, and the catchment area for these products reaches up to the edges of my study area, following the patterns of the river network. The accessibility model created in this study predicts travel times relatively well, although in some cases the modelled time-distances are substantially shorter than observed time-distances. This is partly caused by the fact that real-life navigation routes are more complicated than the modelled routes. Rain forest dwellers having easier access to Iquitos have more opportunities in terms of the products they decide to market. Thus, they can better take advantage of other factors affecting the market potential of different products. In all, understanding spatial variation in accessibility is important. In the Amazonian context it is difficult to combine the accessibility-related needs of the local dwellers with conservation purposes and the future challenge lies in finding solution that satisfy both of these needs.
-
(2021)Geographical accessibility to sports facilities plays an important role when choosing a sports facility. The aim of my thesis is to examine geographical accessibility for sports facilities in Helsinki and Jyväskylä. The data of my study consists of the facilities of three different types of sports in Helsinki, Jyväskylä. The chosen types of facilities are ball parks, disc golf courses and fitness centers. I also use demographic data that cover the age groups of 7-12, 20-24 and 60-64. Mapple Analytics Ltd has produced geographical accessibility data covering whole of Finland which I also use as my data. In my thesis I analyzed geographical accessibility of sports facilities and compare the results to demographic data. Both the geographical accessibility data and demographic data is in 250 x 250 m grid level. the methods I used were Local Moran’s I and Bivariate Local Moran’s I. I applied the methods so that I combined the travel-time data and demographic data. The travel-times are from Mapple Insights API. The travel modes I have used are cycling and driving because people travel to sports facilities mostly by driving or by active methods, especially cycling. The travel-times to ball parks and fitness centers are overall good in both study regions. The good geographical accessibility is caused by that the service pattern is so dense for ball parks and fitness centers. The service pattern covers almost all of the inhabited area in both study regions. However, for some postal areas seem to have not so good geographical accessibility to ball parks. In some areas in Helsinki the geographical accessibility to disc golf course can be considered to be somewhat bad. For the chosen age groups only 20-24-year-olds have unsatisfactory travel-times to disc golf course either by cycling or driving. Other age groups do not show a similar pattern because of the different service pattern of ball parks and fitness centers. Demographic variables do not explain the travel times in this context. It is important to see which postal areas have good or bad geographical accessibility to sports facilities. This helps the future planning of sports facilities. In the future it is also possible to apply non spatial methods to the data I have collected or a similar dataset. It would also be possible to which demographic variable best explains travel-times. Because of Mapple Insighs API data is in 250 x 250 m grid level many applications can be developed using the data.
-
(2018)De-anonymization is an important requirement in real-world V2X systems (e.g., to enable effective law enforcement). In de-anonymization, a pseudonymous identity is linked to a long-term identity in a process known as pseudonym resolution. For de-anonymization to be acceptable from political, social and legislative points of view, it has to be accountable. A system is accountable if no action by it or using it can be taken without some entity being responsible for the action. Being responsible for an action means that the responsible entity cannot deny its responsibility of or relation to an action afterwards. The main research question is: How can we achieve accountable pseudonym resolution in V2X communication systems? One possible answer is to develop an accountable de-anonymization service, which is compatible with existing V2X pseudonym schemes. The accountability can be achieved by making some entities accountable for the de-anonymization. This thesis proposes a system design that enables, i) fine-grained pseudonym resolution; ii) the possibility to inform the subject of the resolution after a suitable time delay; and iii) the possibility for the public to audit the aggregate number of pseudonym resolutions. A TEE is used to ensure these accountability properties. The security properties of this design are verified using symbolic protocol analysis.
-
(2019)The Baltic Sea is a vulnerable marine environment and susceptible to pollution. The situation is especially severe in the Gulf of Finland due to a large catchment area compared to the size of the Gulf. The north eastern Gulf of Finland has been described as one of the most contaminated areas of the entire Baltic Sea, with extensive pollution load via river Kymi in the past. Still today, the currents bring contaminants from the eastern part of the Gulf – the Neva estuary and the Bay of Viborg. The concentrations of V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Mo, Cd, Sb, Hg, Pb, Bi and La were studied in the surface sediments and three GEMAX cores. The vertical distribution revealed the temporal change in the metal accumulation. The spike in the Cs concentration, indicating the Chernobyl disaster in 1986, enabled the estimation of the accumulation of studied elements over time. The horizontal distribution maps based on the concentrations in the surface sediments enabled the discovery of the sites with most intense metal accumulation. Correlation coefficients showed the effect of carbon and sediment grain size in the distribution of metals. The comparison of the metal concentrations to the natural background levels and the Canadian sediment quality guidelines (SQGs) enabled the estimation of the degree of contamination of the area. The metal concentrations have declined during the last decades in the north eastern Gulf of Finland, indicating lower contamination input towards present day. However, in the oxidized Ravijoki core, the decline was not that obvious, probably due to metal scavenging by Fe and Mn oxides and bioturbation. The regional metal distribution was strongly affected by the grain size and carbon – most metals showed high positive correlations with carbon and finer sediment fraction. Mn was an exception, showing negative correlations with both carbon and clay, probably due to the Mn reduction at sites with high organic matter accumulation. The regional distribution pattern suggested main Cd pollution arriving from the eastern part of the Gulf. The distribution of Hg, Mo, Cu and Zn also suggested a possible source in the east. High concentrations of Hg, Pb and Cu were discovered in the outlets of river Kymi. According to the Canadian SQGs, the sediments in the north-eastern Gulf of Finland were contaminated. The situation is especially severe in the case of Zn – the higher reference value PEL, above which adverse biological effects frequently occur, was exceeded even in the oxidized Ravijoki sediments. The highest concentrations of the elements with defined SQGs (Cd, Cr, Zn, Cu, Hg, Pb and As) exceeded the lower reference values in the surface sediments, indicating that all these metals could, at least locally, pose a severe threat to benthic species.
Now showing items 23-42 of 4247