Skip to main content
Login | Suomeksi | På svenska | In English

Browsing by Title

Sort by: Order: Results:

  • Juvonen, Mari (2020)
    Viime vuosikymmeninä on kasvanut huoli ympäristöön joutuvien kemikaalien kasvavasta määrästä. Vesistöön kulkeutuvien sukupuolihormonien, erityisesti estrogeenien, on havaittu vaikuttavan haitallisesti kalojen ja muiden vesieliöiden kehitykseen, häiritsevän kalojen lisääntymiskykyä ja hormonitoimintaa. Jätevedenpuhdistuslaitokselle tulevat steroidihormonit ovat peräisin yhdyskuntavesistä, maataloudesta, lääketeollisuudesta ja sairaaloista. Vedenpuhdistusprosessi ei poista kaikkia steroidihormoneja ja osa hormonijäämistä kulkeutuu ympäristöön kontaminoiden pohja- ja pintavesiä sekä maaperää. Tässä työssä tarkastellaan steroidien määritystä jätevesistä nestekromatografialla ja kapillaarielektroforeesilla vuosina 2010-2020. Steroideja on tutkittu jätevesistä pääasiassa GC-MS (kaasukromatografia-massaspektrometri) ja LC-MS tai LC-MS/MS (nestekromatografia-massaspektrometri tai nestekromatografia-tandem-massaspektrometri) -menetelmillä. Kaasukromatografia soveltuu vain haihtuville ja termisesti stabiileille yhdisteille ja vaatii usein paljon näytteiden esikäsittelyä. Tästä syystä nestekromatografia on tällä hetkellä yleisin menetelmä steroidien määrittämiseen. Kapillaarielektroforeesilla (CE) tutkimuksia on tehty vielä aika vähän, mutta se on osoittautunut lupaavaksi analysointitekniikaksi steroidien tutkimisessa. CE:n etuna on korkea erotustehokkuus rakenteellisesti samankaltaisillakin yhdisteillä, kuten steroidit ja niiden metaboliitit. CE-tekniikat jaetaan alalajeihin eri erotusperiaatteiden perusteella. Misellinen sähkökineettinen kapillaarikromatografia (MEKC) perustuu pinta-aktiivisen aineen käyttöön puskuriliuoksessa. Kun pinta-aktiivisen aineen pitoisuus ylittää niin sanotun kriittisen misellikonsentraation, liuokseen syntyy misellejä. Erottuminen perustuu näiden misellien ja analyyttien vuorovaikutukseen. Osittaistäyttöisessä misellisessä sähkökineettisessä kromatografiassa (PF-MEKC) vain pieni osa kapillaarista on täytetty miselliliuoksella. MEKC -tekniikka soveltuu sekä neutraalien että varautuneiden yhdisteiden erottamiseen. Koska steroidit esiintyvät jätevesissä hyvin pieninä pitoisuuksina (ng/l), näytteet on esikonsentroitava analyysia varten. Tähän käytetään useimmiten kiinteäfaasi-uuttoa (SPE). Uusia kiinteäfaasi-uuttotekniikoita on myös otettu käyttöön. Nämä ovat usein niin sanottuja mikrouuttotekniikoita, jotka kuluttavat vähemmän liuottimia ja näytteitä.
  • Jääskeläinen, Tiina (Helsingin yliopistoHelsingfors universitetUniversity of Helsinki, 2010)
    Human smuggling and trafficking in human beings are phenomena that are often represented as global and growing problems. Human smuggling means that a person is taken to a country illegally which means that smuggling does not exist without states. Trafficking in human beings by contrast means the exploitation of persons which makes it a human rights violation. The news coverage about both phenomena, especially about human trafficking, has grown rapidly during the last decade. However, there has not been research on the news coverage about phenomena in Finland and the news coverage on trafficking in human beings is little researched even in European countries. In this thesis I am comparing critically the newspaper content on the phenomena in Finland and in Sweden from the viewpoint of political and moral geography. Besides the contexts of the news, I paid attention to how identities in different scales, including the scale of the body, were represented in the news and how the boundaries between different identities were drawn in the news. As a methodology I used content analysis to classify the context of the news and discourse analysis to analyze how the different scales and boundaries between them were represented. The results address that in Finland especially the human smuggling is considered as a border issue and Finland's location between East and West is emphasized, which points out that Finland's location is a crucial part of the Finnish identity. In addition the linkages between human trafficking and prostitution are often debated in the news from different aspects. In Sweden meanwhile its' political activeness in the fight against trafficking in human beings and international crime especially in the EU level are emphasized. Trafficking in human beings likewise prostitution according to Swedish law is seen as violence against women and the news are strongly against buying of sex as well. The states themselves, the state authorities and the EU are represented as active actors in both countries whereas international crime is represented as a threat and regions outside EU as chaotic. Additionally, illegal immigrants and the victims of trafficking are stigmatised. According to the results, the news coverage of both phenomena are used in constructing a more integrated national and European identity.
  • Laakso, Jenna (2020)
    Tutkielman tavoitteena on luoda katsaus ikääntyneiden palveluasumisen lähiympäristöjen laatuun: ideaaleihin, nykytilaan ja tulevaisuuteen. Aihetta tarkastellaan myös kaavoitusprosessin ja ikääntyneiden osallistamisen näkökulmasta. Tutkielman aluerajauksena on Helsinki. Aiemman tutkimuskirjallisuuden perusteella lähiympäristöjen laadun keskeisimpiä teemoja ovat esteettömyys, viihtyisyys, toiminnallisuus ja turvallisuus. Laadukkaan lähiympäristön kriteerit ovat suurimmaksi osaksi kaikille väestöryhmille yhteisiä. Ikääntyneiden toiveissa korostuvat kuitenkin erityisesti esteettömyyteen liittyvät laatutekijät. Tutkimus toteutettiin kolmessa vaiheessa. Ensimmäisessä vaiheessa selvitettiin ikääntyneiden palveluasumisen yksiköiden määrä, laatu ja sijainti Helsingissä. Toisessa vaiheessa tutkittiin systemaattisella havainnoinnilla lähiympäristön laatua viidessä kohteessa. Kolmannessa vaiheessa tutkittiin teemahaastatteluilla ikääntyneen ja kolmen suunnittelijan näkemyksiä tutkimusaiheesta. Ikääntyneiden palveluasumista on tarjolla melko tasaisesti ympäri Helsinkiä, niin urbaaneissa kuin luonnonläheisissä lähiympäristöissä. Ikääntyneiden palveluasumisen lähiympäristöjen laatu on yleisesti ottaen hyvä Helsingissä. Jalankulkuympäristöt ovat pääosin esteettömiä ja turvallisia, ja puisto ja palvelut ovat lähellä. Kehitettävää olisi kuitenkin erityisesti istuinten määrässä. Lähiympäristön laadun teemoista esteettömyys korostuu selvästi muita enemmän niin suunnitteluprosessissa kuin hallinnon strategioissa. Ikääntyneet osallistuvat aktiivisesti kaupunkisuunnitteluun, mutta palvelutaloissa asuvien ikääntyneiden todellisista osallistumismahdollisuuksista ei ole varmuutta. Laadukkaan kaupunkiympäristön kriteerejä ja ikääntyneiden näkökulmaa aiheeseen on tutkittu yleismaailmallisella tasolla, muttei juurikaan kunnallisella tai valtakunnallisella tasolla. Laadukas lähiympäristö tukee ikääntyneen itsenäisyyden, toimintakyvyn ja elämänlaadun ylläpitoa. Kun tulevaisuudessa yhä useamman ikääntyneen toivotaan asuvan itsenäisesti kotona, laajenee tarve ikääntyneet huomioivalle, laadukkaalle lähiympäristölle koskemaan kaikkia asuinalueita, ei vain palveluasumisen lähiympäristöjä.
  • Ryynänen, Heidi (2016)
    Väestölähtöisessä epidemiologiassa ollaan kiinnostuneita iän, periodin ja kohortin vaikutuksesta tarkasteltavaan tapahtumaan tai ilmiöön. Ikä-periodi-kohortti-ilmaantuvuusmalliin liittyy identifioitavuusongelma, mikä tarkoittaa sitä, että iän, kalenteriajan ja syntymäkohortin parametreja ei saada estimoitua perinteisellä päävaikutuksiin perustuvalla Poisson-regressiolla. Perinteinen frekventistinen identifioitavuusongelman ratkaisutapa on jättää pois kohortti, mutta tämä saattaa kuitenkin johtaa harhaiseen malliin. Toinen perinteinen ja usein käytetty frekventistinen identifoitavuusongelman ratkaisutapa on asettaa parametreille rajoituksia. Eri rajoitteet voivat kuitenkin tuottaa hyvin erilaisia estimaatteja iälle, periodille ja kohortille, joten tämä lähestymistapa ei ole ongelmaton. Bayesiläisessä lähestymistavassa sen sijaan ei tarvita lisärajoituksia, mikäli käytetään heikosti informatiivisia priorijakaumia. Bayesiläisessä lähestymistavassa päättely tehdään posteriorijakaumasta. Laskennallisesti tehokas menetelmä posteriorijakauman tunnuslukujen selvittämiseksi on integroitu upotettu Laplacen approksimaatio, sillä se on nopea ja riittävän tarkka. Rinta- ja kivessyövän analyysi toteutetaankin täten käyttäen integroitua upotettua Laplacen approksimaatiota. Priorijakaumina käytetään ensimmäisen ja toisen asteen satunnaiskävelypriorijakaumia. Hyperpriorijakaumina käytetään gamma-jakaumia eri parametrivalinnoin. Rintasyöpää ja kivessyöpää koskeva aineisto on saatu Suomen Syöpärekisteristä ja se kattaa vuodet 1971-2013. Tulosten mukaan iällä, periodilla ja kohortilla on vaikutusta naisten rintasyövän sairastumisen vaaraan. Myöhemmillä ikäryhmillä rintasyövän ilmaantuvuus on suurta verrattuna ensimmäisiin ikäryhmiin. Myöhemmillä periodeilla riskisuhteet ovat suuria verrattuna ensimmäisiin periodeihin. Keskimääräinen periodivaikutus on 1.024, eli yhden kalenterivuoden lisäys kasvattaa naisten rintasyövän ilmaantuvuutta 2.4 % (Bayes-luottamusväli: 2.1 %, 2.6 %). Sen sijaan myöhemmillä kohorteilla riskisuhteet ovat pieniä verrattuna ensimmäisiin kohortteihin. Kohorttien riskisuhteissa on kuitenkin keskivaiheilla kohouma, jonka huippu osuu vuosina 1942-1946 syntyneiden naisten kohdalle. Rintasyövän kohdalla kaikissa malleissa tulokset ovat samansuuntaisia. Tulosten mukaan iällä, periodilla ja kohortilla on vaikutusta kivessyöpävaaraan. Kivessyöpä on erityisesti nuorten miesten syöpä. Kivessyövän ilmaantuvuus on suurinta ikäryhmän 30-34 kohdalla. Myöhemmillä periodeilla on suuremmat riskisuhteet verrattuna aikaisempiin periodeihin. Keskimääräinen periodivaikutus on 1.025, joten yhden kalenterivuoden lisäys kasvattaa kivessyövän ilmaantuvuutta 2.5 % (Bayes-luottamusväli: 1.0%, 3.9 %). Kohorttien riskisuhteet laskevat ensimmäisestä kohortista kohorttiin 1957-1961 ja nousevat tämän jälkeen kohorttiin 1977-1981 asti, minkä jälkeen kohorttien riskisuhteet taas pienenevät. Rintasyöpä on naisten yleisin syöpä, ja syöpätapausten suuren määrän takia priorijakaumien ja hyperpriorijakaumien valinnalla ei ole kovin suurta vaikutusta rintasyövän tuloksiin. Kivessyöpä sen sijaan on harvinainen syöpä, joten priorijakaumien ja hyperpriorijakaumien valinnalla on melko suuri vaikutus kivessyövän tuloksiin. Erityisesti kivessyövän kohdalla eri malleissa on eroja periodin ja kohortin vaikutuksissa. Kun on kysessä mallit, joissa on ensimmäisen asteen satunnaiskävelypriorijakaumat, periodilla on vähemmän vaikutusta kuin malleissa, joissa on toisen asteen satunnaiskävelypriorijakaumat. Toisaalta malleissa, joissa on ensimmäisen asteen satunnaiskävelypriorijakaumat, kohortilla on enemmän vaikutusta kuin malleissa, joissa on toisen asteen satun-naiskävelypriorijakaumat. Toteutetun Bayes-mallinnuksen avulla voidaan arvioida aikaisempaa luotettavammin myös harvinaisten syöpien ikä-periodi-kohortti-malleja. Lisäksi Bayes-luottamusväleissä on tuotu parametrien epävarmuus paremmin mukaan kuin frekventistisellä lähestymistavalla.
  • Eklund, Krister (2015)
    Ilmaisia tyypin I virtualisointijärjestelmiä on tarjolla useita. Tässä työssä vertaillaan Hyper-V Server-, Proxmox VE-, vSphere Hypervisor- ja XenServer-järjestelmiä keskenään laitteistovaatimusten, asennuksen, hallittavuuden, ominaisuuksien, resurssien seurannan, suorituskyvyn, varmuuskopioinnin ja päivittämisen suhteen. Järjestelmät asennettiin vuorotellen testikokoonpanolle, jolla arviointi tehtiin. Eroja löytyi kaikilta osa-alueilta. Tulokset koottiin taulukkoon, josta keskinäinen vertailu on yksinkertaista.
  • Latvala, Anna (2017)
    Nykyinen ilmastonmuutos lämmittää maapallon ilmastoa. Lämpötilan muutos ei ole kaikkialla samansuuruinen, sillä kasvihuoneilmiön voimistuminen ja sen aiheuttamat ilmiöt vaikuttavat ilmastoon erilaisin tavoin. Tässä tutkimuksessa pyrittiin erottamaan ilmaston lämpeneminen ilmakehän kiertoliikkeen vaihtelun vaikutuksesta Suomen lämpötiloissa. Paikallisten lämpötilojen muutoksista ei näy suoraan, miten ilmakehän kiertoliikkeen ja ilmamassan reitin varrella olevien alueiden ilmaston muuttuminen vaikuttavat päivittäisiin lämpötiloihin. Yhteyttä selvitettiin Ilmatieteen laitoksen lämpötilojen vuorokausikeskiarvojen ja National Centers for Environmental Predictionin uusanalyysin geopotentiaalikorkeuskenttien avulla. Etelä- ja Pohjois-Suomesta valittiin tutkittaviksi alueet, jotka olivat kooltaan 100 km x 100 km. Trajektorilaskennalla selvitettiin ilman lähtöpiste kaksi vuorokautta ennen sen saapumista tutkimusalueelle, jolloin saatiin yhdistetyksi ilman lähtöalue ja tutkimusalueella havaittu lämpötila-anomalia. Vuosien 1961–2014 havainnoista saatiin näin lasketuksi kuhunkin lähdealueeseen liittyneet lämpötila-anomaliat, jokaiselle kuukaudelle erikseen. Vuosien 1961–1970 ja 2001–2014 välisistä eroista saatiin viitteitä mahdollisesta ilmaston muuttumisesta. Useimpina kuukausina ilma lähti jälkimmäisenä ajanjaksona useammin lämpimän ilman lähdealueilta ja alueilta, joilta lähtevä ilma on lämmennyt tutkimuksen aikana. Poikkeuksen tekevät maaliskuu, kesäkuu ja lokakuu, jolloin ilma lähtee aiempaa useammin kylmän ilman lähdealueilta tai alueilta, joilta lähti viileämpää ilmaa kuin aikaisemmin. Lähdealueiden vaihtelun aiheuttaman keskimääräisen lämpötila-anomalian ja tutkimusalueiden todellisen lämpötila-anomalian erosta laskettiin residuaalianomalia, joka kuvaa keskimääräistä ilmakehän kiertoliikkeestä riippumatonta lämpötila-anomaliaa. Residuaalianomalian nousu näkyy koko tutkitussa aikasarjassa sekä vuosittaisesta keskiarvosta että yksittäisistä vuodenajoista. Tämä viittaa kiertoliikkeestä riippumattomaan lämpenemiseen tutkimusalueilla ja lähtöalueilla sekä mahdollisesti myös ilman kulkureitin muutoksiin ja kulkureitin varrella olevien alueiden lämpötilanmuutoksiin.
  • Hautala, Joona (2017)
    Tässä Pro gradu -työssä tutkittiin yksiulotteisen numeerisen mallin alkutilan kosteusprofiilin vaikutusta sadeveden haihtumisen ja sen aiheuttaman ilman jäähtymisen voimakkuuteen lyhyellä aikavälillä. Tutkimuksessa mallinnettiin mesoskaalan konvektiiviseen systeemiin liittyvää tasaisen sateen alueen alasinpilveä idealisoiduissa olosuhteissa "äärettömänä alasimena''. Alasinpilven alarajaa mallinnettiin pitämällä sadeveden sekoitussuhde vakioarvossa 0,143 g/kg yhdellä mallipinnalla 570 hPa:n korkeudessa koko malliajon ajan. Tutkimuksessa tarkasteltiin tältä mallipinnalta putoavan sadeveden haihtumisen aiheuttamaa vesihöyryn sekoitussuhteen kasvua ja lämpötilan laskua. Malliajot suoritettiin viidellä eri alkutilan kosteusprofiililla käyttäen yksiulotteista OpenIFS SCM -mallia. Kaikki muut alkutilan muuttujat pidettiin samoina kaikissa tapauksissa. Kaikissa tapauksissa käytetty lämpötila- ja ensimmäinen kosteusprofiili muodostettiin käyttäen ERA-Interim -uusanalyysiä. Neljä muuta kosteusprofiilia muodostettiin painottaen ERA-Interimin avulla luotua kosteusprofiilia gaussin funktiolla 300-960 hPa:n välillä siten, että painotus oli suurin 590 hPa:n korkeudella. Kaikkein kosteinta tapausta ei kuitenkaan huomioitu tulosten tarkastelussa, sillä kyseisessä tapauksessa malli käynnisti konvektion välittömästi eivätkä tulokset tästä syystä olleet vertailukelpoisia muiden tapausten kanssa. Alkutilan kosteusprofiili vaikuttaa sekä haihtumisen voimakkuuteen että jäähtyvän kerroksen rakenteeseen. Kosteammat alkutilat johtivat haihtumisen heikkenemiseen, mutta samalla suurempi osa samasta sadevesimäärästä pääsi putoamaan alemmille mallipinnoille. Tästä syystä haihtuminen ja jäähtyminen alkoivat vaikuttaa alemmilla mallipinnoilla aiemmin. Ensimmäisten 30 minuutin aikana malliajon alusta ero haihtumisen aiheuttaman ilman jäähtymisen voimakkuudessa kasvoi suurimmillaan jopa kolminkertaiseksi, kun alkutilan suhteellinen kosteus kyseisessä kerroksessa oli 40 % -yksikköä pienempi. Todellisessa ilmakehässä voimakkaampi haihtuminen kuivilla alueilla vahvistaa mesoskaalan kyllästymättömän laskuvirtauksen voimakkuutta tasaisen sateen alueella. Tällöin rajakerroksen yläpuolelle voi muodostua ohut lämmin anomalia, joka on tarpeeksi voimakas estämään konvektion myöhemmän kehityksen alueella. Kosteilla alueilla heikompi haihtuminen ensinnäkin johtaa heikompaan laskuvirtaukseen ja toisekseen lisää haihtumista alemmissa kerroksissa, mikä voi estää lämmintä anomaliaa muodostumasta.
  • Kouki, Kerttu (2017)
    Tutkimukseni tavoitteena oli selvittää, miten kasviperäisten hiukkasten määrä muuttuu Amazonilla ilmaston lämmetessä ja miten se vaikuttaa Amazonin ilmastoon. Hallitustenvälisen ilmastonmuutospaneelin (IPCC) mukaan merkittävimmät epävarmuudet ilmastonmuutoksessa liittyvät aerosoleihin, ja luonnolliset aerosolit aiheuttavat suuremman epävarmuuden ilmastoon kuin antropogeeniset aerosolit. Amazonin sademetsä on erityisen sopiva kasviperäisten hiukkasten tutkimiseen ja tutkimuskysymykseni kannalta kiinnostava, sillä etenkin sadekaudella valtaosa aerosoleista on kasviperäisiä. Tutkimusaineistona käytettiin satelliittien keräämiä havaintoja, joiden avulla määritettiin lämpötila (LST, engl. land surface temperature), aerosolien määrä ilmakehässä (AOD, engl. aerosol optical depth) sekä eri pienhiukkaslähteitä. Samat lähteet, jotka tuottavat pienhiukkasia ilmakehään, päästävät sinne myös hivenkaasuja. Erilaiset lähteet tuottavat erilaisia pienhiukkasia ja kaasuja, joten yhdistämällä havaintoja pienhiukkasista ja hivenkaasuista voidaan niiden lähteet selvittää luotettavammin. LST ja AOD määritettiin AATSR:n (Advanced Along-Track Scanning Radiometer) havaintojen avulla. Pienhiukkaslähteiden tunnistamiseen käytettiin OMI:n (Ozone Monitoring Instrument) keräämiä havaintoja typpidioksidista (NO2) ja formaldehydistä (HCHO) sekä AIRS:n (Atmospheric Infrared Sounder) havaintoja hiilimonoksidista (CO). Tulosteni mukaan pienhiukkasten määrä vaihtelee Amazonilla vuoden aikana varsin paljon: sadekaudella hiukkasten määrä on hyvin vähäinen, kun taas kuivalla kaudella määrä kasvaa moninkertaiseksi laajojen metsäpalojen seurauksena. Voisi olettaa, että lämpimämpinä aikoina myös metsäpalot lisääntyisivät, mutta tulosten mukaan palokaudella pienhiukkasten määrä pienenee lämpötilan noustessa. Suuri osa paloista on kuitenkin ihmisen sytyttämiä, joten myös ihmistoiminnalla on merkittävä vaikutus palokauden hiukkasiin. Hiilimonoksidia ja formaldehydiä muodostuu sadekaudella pääosin kasviperäisistä lähteistä, ja erityisesti hiilimonoksidin määrän havaittiin korreloivan positiivisesti lämpötilan kanssa, mikä viittaa kasviperäisten hiukkasten määrän kasvuun lämpötilan noustessa. Sadekaudella suurin osa hiukkasista on kasviperäisiä ja silloin AOD:n lämpötilariippuvuus on 0,008 ± 0,015 K-1, joten kasviperäisten hiukkasten suora säteilyvaikutus on siten –0,22 ± 0,40 Wm-2K-1 pilvettömälle taivaalla ja –0,08 ± 0,16 Wm-2K-1, kun pilvien osuus on 60 % koko taivaasta. Lämpötilan noustessa kasviperäiset hiukkaset siis todennäköisesti aiheuttavat negatiivisen säteilypakotteen ja siten hillitsevät ilmaston lämpenemistä. Toisaalta tulokseni kuitenkin osoittavat, että metsäpalot ovat hiukkasten merkittävin lähde Amazonilla, sillä metsäpalojen yhteydessä esiintyy merkittävästi luonnollista tasoa enemmän hiukkasia. Metsäpaloista syntyneet hiukkaset todennäköisesti määrittelevätkin AOD:n muutokset myös tulevaisuudessa.
  • Äijälä, Mikko (2012)
    Ilmakehän aerosolien, ts. kaasumolekyylien ja pienhiukkasten, kemiallinen koostumus vaikuttaa merkittävästi siihen millaisia vaikutuksia niillä on mm. ilmastoon, näkyvyyteen ja ihmisten terveyteen. Aerosolihiukkasten kemiallisen koostumuksen määritys on perinteisesti ollut haasteellista niiden pienen massan ja vaikean kerättävyyden sekä säilytettävyyden vuoksi. Tässä työssä käsitellään aerosolin kemiallisen koostumuksen määritystä suoraan ja lähes reaaliaikaisesti aerosolimassaspektrometria (AMS) käyttäen. Työssä esitellään lyhyesti massaspektrometrian perusteoria, mutta pääpaino on mittaustekniikassa ja mittaustulosten käsittelyssä. Tutkielman loppuosassa esitellään myös aerosolimassaspektrometrilla saatuja mittaustuloksia Helsingin yliopiston Hyytiälän metsäntutkimusasemalta. Aerosolimassaspektrometrin todetaan olevan tarpeellinen ja käyttökelpoinen mittalaite, joka täyttää tärkeän tehtävän aerosoli-instrumenttien joukossa – erityisesti, koska se kykenee määrällisesti mittaamaan lähes kaiken tyyppisiä aerosoleja. Kemiallisten lajien jakauman mittaamisen lisäksi AMS:n avulla voidaan myös saada tarkempaa tietoa aerosolin molekylaarisesta koostumuksesta, hapetusasteesta sekä kokojakaumasta. Työssä osoitetaan lisäksi, että yhdistämällä AMS:lla kerättyä tietoja muista ilmakehämittauksista saatuun tietoon voidaan arvioida mitatun aerosolin alkuperää ja sen muodostumiseen vaikuttaneita kemiallisia prosesseja.
  • Peltola, Maija (2018)
    Tässä työssä tutkitaan, kuinka hyvin ilmastomalli ennustaa pienhiukkasten lukumääräpitoisuuksia ja etsitään syitä pitoisuuksien väärinarvioinnille. Työ on toteutettu vertailemalla aerosoli-ilmastomalli ECHAM-HAM:lla mallinnettuja hiukkaspitoisuuksia 31 eri paikassa ympäri maailmaa mitattuihin hiukkaspitoisuuksiin. Mallista on hyödynnetty kolmea eri versiota, jotka poikkeavat toisistaan siinä, miten aerosolihiukkasten kokojakaumaa ja antropogeenisiä päästöjä kuvataan. Lukumääräpitoisuuksien eroja on tarkasteltu eri kokoluokissa ja eri vuodenaikoina. Työssä on keskitytty erityisesti hiukkasiin, joiden halkaisijat ovat yli 50 tai 100 nm, sillä nämä ovat ilmaston kannalta erityisen mielenkiintoisia kokoja. Lisäksi työssä on tutkittu hiukkasten kemiallisen koostumuksen ja antropogeenisten päästöjen vaikutusta päästöjen ennustamiseen. Hyytiälän mittausasemalle on tehty työssä myös tarkempi analyysi, jossa yhtä malliajoista vertaillaan hiukkasten mitattuun kemialliseen koostumukseen ja hiukkasten halkaisijoitten kasvunopeuksiin. Työssä havaittiin, että mallin kyky arvioida hiukkaspitoisuuksia riippuu paljon käytetystä malliajosta. Käytettäessä hiukkasten kokojakauman kuvaamiseen sektionaalista SALSA-modulia pitoisuuksia yliarvioidaan usein, mutta pitoisuudet olivat keskimäärin lähempänä mittauksia kuin muilla malliajoilla. Modaalisella M7-modulilla hiukkaspitoisuuksia aliarvioitiin lähes kaikille paikoille selvästi. Aliarviointi oli pahinta syrjäisille pohjoisille paikoille. Sekä tästä että kemiallisen koostumuksen vertailusta voidaan päätellä, että antropogeeniset päästöt dominoivat mallissa hiukkaspitoisuuksia liikaa syrjäisillä mittauspaikoilla eikä biogeenisistä lähteistä tulevia uusia hiukkasia muodostu ja kasva yhtä paljon kuin todellisuudessa. Talvisaikaan pitoisuuksien aliarviointia selittää myös se, että mallin antropogeeniset päästöt ovat vakioita ympäri vuoden eikä esimerkiksi lämmityspäästöjen nousua talvella huomioida. Vertailtaessa kaikkien paikkojen lukumääräbiaksia antropogeenisiin päästöihin nähtiin, että pitoisuuksia aliarvioidaan enemmän silloin, kun antropogeeniset päästöt ovat matalia ja yliarvioidaan enemmän silloin, kun antropogeeniset päästöt ovat korkeita. Tämä vahvistaa havaintoa siitä, että antropogeeniset päästöt dominoivat hiukkaspitoisuuksia liikaa. Toinen mielenkiintoinen asia, joka tässä tarkastelussa havaittiin, on se, että kun antropogeenisten haihtuvien orgaanisten yhdisteiden päästöt ovat korkeita suhteessa mustan hiilen päästöihin, hiukkaspitoisuuksia aliarvioidaan enemmän kuin jos näiden päästöjen suhde on matala. Näiden yhdisteiden huomiotta jättäminen hiukkasmuodostuksessa saattaa siis olla yksi pitoisuuksien aliarviontia selittävä tekijä. Tulevaisuudessa analyysiä olisi hyvä jatkaa muun muassa tekemällä tarkempi analyysi Hyytiälän lisäksi myös muille mittauspaikoille. Samalla tarkemmassa analyysissä kannattaisi hyödyntää kaikkia malliajoja. Jotta analyysi voidaan tehdä tarkemmalla tasolla, malli- ja mittausdataa pitäisi olla saatavilla samoilta vuosilta. Vertailun hyödyn maksimoimiseksi käytettyjen mittauspaikkojen pitäisi edustaa ympäristöään hyvin ja hiukkasten kokojakaumaa kannattaisi mitata mahdollisimman laajalla kokovälillä vähintään vuoden ajan. Malleja puolestaan pitäisi ajaa mukautetulla meteorologialla vuosille, joilta mittausdataa on saatavilla.
  • Myllyviita, Sini (2015)
    Ilmastonmuutoksen vaikutusta trooppisiin hirmumyrskyihin tarkasteltaessa tulee yhdistää teorioiden, havaintojen ja mallisimulaatioiden tuloksia. Epävarmuustekijät liittyvät trooppisten hirmumyrskyjen luonnolliseen vaihteluun, tulevien pakotteiden suuruuteen ja vaikutukseen, sekä mallisimulaatioiden rajoituksiin ja osittain myös teorioiden puutteisiin. Vaikka kiinnostus kohdistuu trooppisten hirmumyrskyjen muutoksiin niiden kaikilla esiintymisalueilla, ovat useammat tutkimukset kuitenkin keskittyneet Pohjois-Atlantille, koska havainnot ovat sieltä luotettavampia ja kattavat pidemmän ajanjakson. Teorioiden ja mallisimulaatioiden mukaan trooppisten hirmumyrskyjen voimakkuus tulee kasvamaan ilmastonmuutoksen myötä termodynaamisen tehokkuuden ja termodynaamisen epätasapainon kasvaessa sekä pintatuulennopeuden heikentyessä. Voimakkuuden kasvun myötä myös tuhoisuus, joka koostuu myrskyjen maksimipintatuulen kuutiosta, eliniästä ja määrästä, kasvaa CMIP5-mallisimulaatioiden mukaan ainakin yli 20 % 8.5 W/m²:n säteilypakotteella vuoteen 2100 mennessä. Voimakkuuden kasvun lisäksi tuhoisuuden noususta vastaa osin myös mahdollisesti trooppisten hirmumyrskyjen eliniän ja voimakkaimpien myrskyjen määrän kasvu. Trooppisten hirmumyrskyjen sademäärä kasvaa, kun ilmakehän vesihöyrysisältö kasvaa ilmaston lämmetessä. Mallisimulaatioiden mukaan trooppisten hirmumyrskyjen globaali sademäärä kasvaa keskimäärin n. 20 % n. 6 W/m²:n säteilypakotteella vuoteen 2100 mennessä. Sademäärä Pohjois-Atlantilla kasvaa n. 10–30 % 4.5 W/m²:n säteilypakotteella vuoteen 2100 mennessä. Mallisimulaatioilla havaitaan myös Pohjois-Atlantin trooppisten hirmumyrskyjen ratojen siirtyvän itään päin ilmastonmuutoksen vaikutuksesta. Ilmastonmuutoksen aiheuttamien keskitroposfäärin kyllästysvajeen kasvun sekä konvektiivisen massavuon laskun arvellaan vaikuttavan trooppisten hirmumyrskyjen määrää laskevasti ja pintatuulennopeuden heikentymisen määrää nostavasti. CMIP5-mallien tulokset ovat sekalaisia sekä globaalin että alueellisten määrien muutosten suhteen ja riippuvaisia käytetystä mallisimulaation menetelmästä. Kuitenkin voimakkaimpien trooppisten hirmumyrskyjen määrä tulee melko varmasti nousemaan globaalin voimakkuuden kasvaessa. Teoria on kuitenkin vielä vajavaista trooppisten hirmumyrskyjen synnyn ja määrän suhteen. Mallien horisontaalisen resoluution kasvaessa tuloksista odotetaan tulevan varmempia.
  • Suoknuuti, Aku (2023)
    Climate change has been identified as one of the most critical challenges of our time globally, but studies show that the adverse effects are already culminating in sensitive areas such as southern Africa. The increase in drought and extreme weather phenomena confuses the region's hydrological cycle, which poses challenges to countries dependent on surface water. The transboundary river network requires cooperation from governments in decision-making on water use. Studies show that water scarcity often leads to increased cooperation between states, but the situation is not excluded from conflict. Water diplomacy activities aimed at cooperation have been identified in Finland as an effective way of resolving water conflicts, and the Ministry of Foreign Affairs is seeking better implementation of the paradigm within the institution. This Master's thesis examines policy documents of Southern African actors identifying water and climate-related conflict risks. The theoretical part of the thesis deals with conflict research in geography and the basis for resource conflicts and transboundary water cooperation. In addition to the theory, the thesis examines Southern Africa as an operating environment in its own chapter. The material used in research is official documents defining the use of waters by South Africa, Namibia and two regional institutions, the Southern African Development Community, and the Oranje-Senqu River Commission. The relationship between the actors and their approach to the risks identified in the literature has been examined through content analysis and interpretative policy analysis. The thesis has been carried out as a mandate towards a Water Cooperation and Peace – Finnish Water Way project funded by the Ministry of Foreign Affairs, the Ministry of Agriculture and Forestry and the Ministry of the Environment. The Finnish Environment Institute and the Finnish Institute for International Affairs coordinate the project. The study's key findings indicate that the documents defining water use in the region are outdated. In international research, climate change has been identified as a key risk in the region, but only the relevant Southern African Development Community document has comprehensively addressed the issue. South Africa is launching a new strategy in 2023, in which, according to the draft used in thesis, the theme has also been taken fully into account. According to the results, Namibia has been active as a single actor in the climate change debate as early as the turn of the 2010s. According to the study's results, the scarcity of water resources and the challenges associated with their distribution impact the region's political power balance. However, despite the asymmetrical nature of power, the initiatives taken by the actors are, in principle, cooperative and therefore peace-building. According to the paper, the region has strong institutions, and decision-making is based on both regional and international norms.
  • Aalto, Nelli (2021)
    Ilmastonmuutos on aikamme haastavin ympäristöongelma, joka uhkaa ihmiskuntaa ja elämää maapallolla. Hallitustenvälinen ilmastonmuutospaneeli IPCC on todennut, että ihmisen toiminta on kiihdyttänyt ilmaston lämpenemistä ja että lämpeneminen tulisi pysäyttää 1,5 asteeseen esiteollisen ajan tasoon verrattuna. Yksi tehokkaimmista ilmastonmuutoksen hillintäkeinoista on onnistunut ilmastokasvatus eli ilmastonmuutosilmiön syvälliseen ymmärtämiseen tähtäävä kasvatuksen osa-alue. Ilmastokasvatusta toteutetaan vaihtelevalla laajuudella suomalaisen koulujärjestelmän kaikilla tasoilla varhaiskasvatuksesta alkaen. Ensimmäisen kerran “ilmastonmuutos” -termi mainittiin Lukion opetussuunnitelmassa vuonna 2003 ja uusimmassa, syksyllä 2021 voimaan astuvassa, Lukion opetussuunnitelmassa ilmastokasvatuksen pitäisi tulla osaksi kaikkia oppiaineita laaja-alaisen osaamisen osa-alueen, eettisyys- ja ympäristöosaamisen, myötä. Kuitenkin yleensä vastuu ympäristö- ja ilmastokasvatuksesta koetaan olevan vain luonnontieteellisten oppiaineiden,kuten maantieteen, harteilla. Oppikirjoilla on yhä vahva asema suomalaisessa koulussa, vaikka koulumaailma onkin viimeisten vuosien aikana muuttunut enenevissä määrin sähköiseksi. Tutkimukset ovat osoittaneet, että opettajat suunnittelevat ja toteuttavat opetustaan usein käyttäen apunaan oppikirjoja. Oppikirja on opetukseen tarkoitettu teos, jonka sisältö peilaa opetussuunnitelman sisältöä. Opetussuunnitelma antaa kuitenkin melko väljät raamit oppikirjailijoille kirjojen sisällön suhteen, joten markkinoilla on keskenään hyvinkin erilaisia oppikirjoja. Ilmastokasvatuksen painoarvo on kasvanut nyky-yhteiskunnassa ja suomalaisessa lukiomaailmassa ilmastokasvatus on ollut perinteisesti maantieteen vastuulla. Perinteisillä oppikirjoilla on yhä merkitystä opettajille työvälineenä ja oppilaille opiskeluvälineenä, joten on mielenkiintoista tarkastella, miten maantieteen oppikirjoissa käsitellään ilmastonmuutosteemaa. Tässä tutkielmassa vertailen keskenään vuosien 2015 ja 2019 Lukion opetussuunnitelmienmukaisia lukion maantieteen GE1 Maailma muutoksessa kurssin oppikirjoja ja sitä, miten näissä käsitellään ilmastonmuutosta. Vertailun kohteena ovat ilmastonmuutosteeman käsittelyn määrä, ilmastonmuutostekstin sisällön pääteemat, ilmastonmuutokseen liittyvät avainkäsitteet ja termit sekä käytetyt havainnollistamisen keinot ilmastonmuutosteeman yhteydessä. Lisäksi tarkastelen, miten vuoden 2019 Lukion opetussuunnitelmassa määritettyihin laaja-alaisen osaamisen osa-alueisiin voidaan vastata maantieteen GE1-kirjojen ilmastonmuutosteemassa. Tulosten perusteella ilmastonmuutoksen käsittelyn määrä on kasvanut ja monipuolistunut GE1 Maailma muutoksessa -kurssin oppikirjoissa huomattavasti siirryttäessä vuoden 2015 Lukion opetussuunnitelman mukaisista kirjoista vuoden 2019 Lukion opetussuunnitelman mukaisiin kirjoihin. Tämä muutos noudattaa opetussuunnitelmissa tapahtunutta ilmastonmuutosteeman käsittelyn kasvua ja suuremmassa mittakaavassa kertoo siitä, miten ilmastonmuutos koetaan koko ajan tärkeämmäksi yhteiskunnalliseksi asiaksi ja miten kansalaisten ilmastokasvatusta pidetään arvossa.
  • Keinänen, Hanna (2013)
    In this MSc thesis the impacts of climatic factors and forestry operations on concentrations of total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), suspended solids (SS) and total organic carbon (TOC) were examined in seven small forested catchments in Southern and Eastern Finland between 1985 and 2010. The study was conducted using statistical methods on discharge, water quality, temperature and precipitation data provided by the Finnish Environment Institute and Finnish Meteorological Institute. The results from forestry operations were mostly based on spatial data regarding age stand provided by the Finnish Forest Research Institute as well as the current peatland drainage status from Corine 2006 Land Cover. Overall the study results highlighted the impact of catchment characteristics on concentrations, which was clearly demonstrated by the significance of peatland percentage. The effects of global warming and changes in discharge were particularly evident in the northernmost catchments. Concentrations of TN and TOC mostly increased while concentrations of TP decreased in nearly all of the catchments during the study period. The single most important factor explaining changes in TN was temperature while increased winter and minimum discharge accounted for a major part of TP concentrations. Changes in SS and TOC were most notably explained by peatland percentage. Long term impacts of forestry operations correlated with TN, SS, and TOC but not with TP. In the future more long term studies and more specific information on catchment characteristics are needed to be able to reliably compare results between different catchments.
  • Kärppä, Mai (2020)
    Arctic peatlands are globally extensive and long-lasting storages of carbon and are therefore important ecosystems controlling global carbon cycling. Changes in climate affect peatlands’ ability to accumulate carbon through changes in hydrology and water table level, vegetation, soil temperature and permafrost thaw. As climate warming is projected mostly to northern and arctic regions, it may change the peatlands’ capacity to sequester and release carbon as carbon dioxide and methane. In this Master’s Thesis I studied how the past climate changes are reflected in carbon accumulation rates over the past millennia. Known climate anomalies, such as the Medieval Climate Anomaly, Little Ice Age and the last rapid warming starting from 1980, and their impact on average long-term apparent rate of carbon accumulation were studied from the peat proxies. 15 peat cores were collected from northern subarctic Swedish Lapland and from North-East European Russia. Cores were collected from the active peat layer above permafrost that is known to be sensitive to climate warming. Cores were dated with radiocarbon (14C) and lead (210Pb) methods and peat properties and accumulation patterns were calculated for one centimeter thick subsamples based on chronologies. The Little Ice Age and the last rapid warming affected the carbon accumulation rate considerably whereas for Medieval Climate Anomaly period the peat records did not show very distinctive response. During the Little Ice Age the carbon accumulation rates were low (median 10,5 g m-2v-1) but during the post-Little Ice Age and especially during the last warm decades after 1980 carbon accumulation rates have been high (median 48,5 g m-2v-1). Medieval Climate Anomaly had only a minor positive effect on accumulation rates. On average, the long-term apparent rate of carbon accumulation during the past millennia was 43,3 g m-2v-1 which is distinctly higher than the previously studied rate of 22,9 g m-2v-1 for northern peatlands (p-value 0,0003). Based on results it can be concluded that warm climate periods accelerated the carbon accumulation rate whereas during cold periods accumulation decelerated. Warm climate prolongs the growth period and accelerates the decomposition of peat; cold climate shortens the period of plant growth and thickens the permafrost layer in peatlands, respectively. However, peat layers that are formed after the Little Ice Age are incompletely decomposed which amplifies the carbon accumulation rate partly. Nevertheless, permafrost thawing has been shown to increase accumulation rates, as well. Studying past carbon accumulation rates helps to understand the peatland and carbon cycling dynamics better. Even though accumulation rates reveal a lot about carbon sequestration capabilities of peat, it does not indicate whether a peatland has been a carbon sink or a source.
  • Oksanen, Markku (2016)
    Peruskoulun oppilaiden käsityksiä palamisesta on tutkittu melko paljon. Kuitenkin palamisen käsittely peruskoulu opetuksessa on varsin suppeaa ja teoreettista. Palamisen edellytykset ovat happi ja palava aine. Jotta palaminen alkaisi tapahtua jatkuvana ketjureaktiona, tarvitaan riittävä määrä lämpöä. Yleensä sitä muodostuu palamisreaktiossa itsessään. Tuli on yksi vanhimmista ihmisen tuntemista kemiallisen reaktion ilmentymistä. Tulen avulla ihminen valloitti luolat niitä hallinneilta pedoilta. Tulen käyttö työvälineenä aloitti sivilisaation. Käytännön työhön liittyvien tietojen ja taitojen opiskelu ei suju yksin kirjoja lukemalla. Täytyy tarttua työhön. Oppimisen perusedellytykset kuitenkin ovat samat. Oppimisen ulottuvuuksia vain tulee lisää: Audio-visuaalinen ja psyko-motorinen ulottuvuus. Tämä tutkimus tehtiin Koulutuskeskus Salpauksen 1.vuoden kiinteistönhoitajaopiskelijoiden työtunneilla. Opiskelijat valmistivat putkiliitoksen kupariputkeen perinteisellä menetelmällä, eli kovajuottamalla. Kuumentamiseen käytettiin kaasuhitsauslaitteistoa. Olennainen osa työn onnistumisessa on paitsi tietenkin osata tehdä työvaiheet turvallisuusohjeita noudattaen, myös osata säätää liekki juuri sopivaksi sekä osata arvioida, miten kuumaksi ja kuinka pitkään kupariosia täytyy lämmittää, jotta juote leviäisi kovajuotoksen railoon ja muodostuisi kestävä liitos. Asetyleeniliekin tarkoituksenmukaiseen palamiseen tarvitaan juuri oikea määrä happea. Kun hapen ja asetyleenin stoikiometrinen suhde on oikea, palaminen tapahtuu tarkoituksenmukaisesti ja mahdollisimman puhtaasti. Peruskoulussa palamisen opettaminen keskittyy lähinnä kaavojen ulkoa oppimiseen. Vähemmän huomiota kiinnitetään muihin palamiseen liittyviin ilmiöihin tai tulen käyttöön työvälineenä. Tässä tutkimuksessa perehdyttiin opiskelijoiden tietämiseen palamisesta ennen tulityötä sekä tulityön jälkeen. Tutkimus keskittyy erityisesti siihen, miten oppiminen tapahtuu prosessin edetessä ja mitkä ovat oppimisen ilmenemismuodot koulutyössä. Tutkimuksen tulos oli, että työn jälkeen melkein kaikki oppilaat tietävät, minkälainen liekki ilmaisee palamisen tapahtuvan mahdollisimman puhtaasti ja tehokkaasti. Vielä testin jälkeenkään oppilaat eivät tienneet esim. kaasuhitsauksen ja valokaarihitsauksen eroavaisuuksista, mutteihän tämän tutkimuksen puitteissa valokaarta käsiteltykään. Tutkimuksen tulokset puoltavat käytetyn kaltaisten 'hands on' ja 'learning by doing' opetusmetodien käyttöä teoriaopetuksen rinnalla tai jopa teoriaopetusta korvaavasti.
  • Penttilä, Inka (2020)
    Tässä matematiikan opettajalinjan pro gradu -tutkielmassa tutkitaan matematiikan sisältöjen opettamista ilmiöpohjaisesti peruskoulun yläluokilla. Tutkimus toteutettiin helsinkiläisessä Hiidenkiven peruskoulussa, joka on noin 900 oppilaan yhtenäiskoulu. Tutkimus tehtiin laadullisena haastattelututkimuksena, johon vastasi viisi Hiidenkiven peruskoulun matematiikan opettajaa. Opettajat vastasivat kysymyksiin liittyen matematiikan sisältöjen opettamiseen kolmessa eri ilmiössä, jotka olivat seitsemännen luokan kestävä kehitys -ilmiö, kahdeksannen luokan kansalaisuus-ilmiö ja yhdeksännen luokan työelämä-ilmiö. Hiidenkiven peruskoulun opetussuunnitelman mukaisesti ilmiöiden puitteissa opetetaan tietyt matematiikan sisällöt kullakin vuosiluokalla. Opettajien vastausten perusteella parhaiten ilmiön yhteyteen on saatu sovitettua yhdeksännen luokan prosenttilaskut. Tutkimus painoittuikin yhdeksännen luokan työelämä-ilmiön analysointiin. Tutkimuksen tuloksena voidaan sanoa, että ilmiölähtöinen matematiikan opetus soveltuu parhaiten sellaisille oppilaille, joiden opiskelutaidot ovat hyvät tai vähintään kohtalaiset. Sen hyviä puolia ovat ylöspäin eriyttämisen helppous ja oppilaiden vaikutusmahdollisuuksien laajuus kun taas huonoja puolia ovat ajankäytölliset haasteet sekä heikkojen oppilaiden työskentelymotivaation ylläpitämiseen liittyvät haasteet.
  • Huttunen, Heli (2023)
    Eye plaque radiotherapy is a treatment method of ocular tumors: A sealed radiation source is temporarily placed on the surface of the eye in day surgery. Compared to externally delivered conventional radiation treatments, more precisely targeted brachytherapy allows a higher dose in the target tissue while keeping the dose to healthy tissue relatively low. In Finland, all eye plaque treatments are centralised in Helsinki and brachytherapy of the eye is performed annually on approximately 70 patients. Patient specific anatomy takes into account determination of specific location and shape of the tumor in respect of radio-biologically critical structures of the eye. Until now, this has not been systematically modeled in dose calculation of eye plaque brachytherapy at HUS. The new version of Plaque Simulator, a 3D treatment simulation and modeling package for I-125, Pd-103, Ir-192 and Ru-106 plaque therapy of ocular tumors, enables importation and digitisation of patient imaging data (fundus imaging, CT and MRI) which consequently allows for systematically accurate estimation of dose distribution not only in the tumor but also in surrounding healthy tissues. The aim of this Master’s thesis is to prepare the new version of Plaque Simulator simulation and modeling package for clinical use in patient dose calculation at HUS. A comparison is done between the dose calculation method of the old and the new version of Plaque Simulator, and the dose calculation parameters as well as the plaque modeling parameters are reviewed. The function of the image-based dose calculation method is also tested with an anonymised patient treated for a tumor of a more peculiar shape. The absorbed dose to water on the central axis of the radiation source is measured experimentally for two individual I-125-seed along with Ru-106-CCB-, I-125-CCB-, and two I-125-COB-plaques. Experimental results are compared with the results obtained from Plaque Simulator. Individual I-125-seed is used to calibrate the detector at a distance of 10 mm, yielding to a calibration factor of 0.808. The use of the gold parameter in the dose calculation is justified, and a dosimetry modifier of Plaque Simulator is found to be 1.226 for I-125-plaques. Ru-106-plaque measurements are not calibrated, making them only relative. However, an excellent correspondence is observed between Ru-106-plaque dose calculations in Plaque Simulator and the manufacturer’s certificate. The measurements are normalized to the manufacturer’s certificate with a normalisation factor of 1.117.
  • Soukainen, Arttu (2023)
    Insect pests substantially impact global agriculture, and pest control is essential for global food production. However, some pest control measures, such as intensive insecticide use, can have adverse ecological and economic effects. Consequently, there is a growing need for advanced pest management tools that can be integrated into intelligent farming strategies and precision agriculture. This study explores the potential of a machine learning tool to automatically identify and quantify fruit fly pests from images in the context of Ghanaian mango orchards in West Africa. Fruit flies provide a special challenge for computer vision-based deep learning due to their small size and taxonomic diversity. Insects were captured using sticky traps together with attractant pheromones. The traps were then photographed in the field using regular smartphone cameras. The image data contained 1434 examples of the targeted pests, and it was used to train a convolutional neural network model (CNN) for counting and classifying the fruit flies into two different genera: Bactrocera and Ceratits. High-resolution images were used to train the YOLOv7 object detection algorithm. The training involved manual hyper-parameter optimization emphasizing pre-selected hyper parameters. The focus was on employing appropriate evaluation metrics during model training. The final model had a mean average precision (mAP) of 0.746 and was able to identify 82% of the Ceratitis and 70% of the Bactrocera examples in the validation data. Results promote the advantages of a computer vision-based solution for automated multi-class insect identification and counting. Low-effort data collection using smartphones is sufficient to train a modern CNN model efficiently, even with a limited number of field images. Further research is needed to effectively integrate this technology into decision-making systems for pre cision agriculture in tropical Africa. Nevertheless, this work serves as a proof of concept, show casing the serious potential of computer vision-based models in automated or semi-automated pest monitoring. Such models can enable new strategies for monitoring pest populations and targeting pest control methods. The same technology has potential not only in agriculture but in insect monitoring in general.
  • Seshadri, Sangita (2020)
    Blurring is a common phenomenon during image formation due to various factors like motion between the camera and the object, or atmospheric turbulence, or when the camera fails to have the object in focus, which leads to degradation in the image formation process. This leads to the pixels interacting with the neighboring ones, and the captured image is blurry as a result. This interaction with the neighboring pixels, is the 'spread' which is represented by the Point Spread Function. Image deblurring has many applications, for example in Astronomy, medical imaging, where extracting the exact image required might not be possible due to various limiting factors, and what we get is a deformed image. In such cases, it is necessary to use an apt deblurring algorithm keeping all necessary factors like performance and time in mind. This thesis analyzes the performance of learning and analytical methods in Image deblurring Algorithm. Inverse problems would be discussed at first, and how ill posed inverse problems like image deblurring cannot be tackled by naive deconvolution. This is followed by looking at the need for regularization, and how it is necessary to control the fluctuations resulting from extreme sensitivity to noise. The Image reconstruction problem has the form of a convex variational problem, and its prior knowledge acting as the inequality constraints which creates a feasible region for the optimal solution. Interior point methods iterates over and over within this feasible region. This thesis uses the iRestNet Method, which uses the Forward Backward iterative approach for the Machine learning algorithm, and Total Variation approach implemented using the FlexBox tool for analytical method, which uses the Primal Dual approach. The performance is measured using SSIM indices for a range of kernels, the SSIM map is also analyzed for comparing the deblurring efficiency.