Tutkimusmenetelmät

Kuva: Ville Rinne

Laitoksen tutkimusmenetelmät jakaantuvat kaukokartoitukseen ja geoinformatiikan  sovelluksiin, seismologian tutkimusmenetelmiin, maastotyömenetelmiin, sekä ympäristötutkimuksiin ja kiviainesanalyysiin laboratoriossa.

Kaukokartoituksessa käytetään satelliiteista tai lentokoneesta rekisteröityjä näkyvän valon, infrapuna-alueen ja mikroaaltoalueen aineistoja ympäristön tilan ja sen muutosten monitorointiin ja kartoitukseen. Viimeaikaisia tutkimuskohteita ovat olleet jäätiköiden ja maanpinnan peitteen ominaisuuksien ja muutosten monitorointi. Kaukokartoitustutkimus tuottaa osaltaan myös 2-, 3- tai 4-ulotteista aineistoa paikkatietoanalyyseihin ja mallinnuksiin.

Geoinformatiikan tutkimushankkeissa käytetään ja kehitetään uusia menetelmiä ja aineistoa luonnonympäristön tai yhteiskunnallisten ilmiöiden tutkimiseen ja mallinnukseen. Luonnonmaantieteen sovelluksissa kehitetään ja testataan ympäristöriskien arviointimenetelmiä, jotka perustuvat empiirisiin aineistoihin ja alueelliseen mallinnukseen. Tutkimus keskittyy luonnon monimuotoisuudessa sekä ekosysteemien rakenteessa ja toiminnassa tapahtuvien muutosten arvioimiseen ja ennustamiseen eri ajallisissa ja alueellisissa mittakaavoissa. Lisäksi alueellista analytiikkaa ja mallinnusta hyödynnetään teoreettisissa tarkasteluissa, mm. eliömaantieteellisessä ja geomorfologisessa tutkimuksessa.

Geologiassa geoinformatiikan sovelluksia on erityisesti kehitetty maankamaran 3-ulotteiseen mallintamiseen. Rakenne- ja ympäristögeologian, siitepölyanalyysin ja paleontologian alueilla geoinformatiikan erikoissovelluksiin sisältyy lisäksi vahva ajallinen ulottuvuus. Näiden lisäksi ominaisuustietoja ja eri kerroksia voi sovelluksissa olla käytännössä rajaton määrä. Perinteiset ja modernit tietokoneavusteiset maastotyömenetelmät tuottavat tietoa erilaisiin geoinformatiikan sovelluksiin ja lisäksi maastotyömenetelmiä käytetään mallinnusten ja tutkimustulosten validointiin. Paleontologiassa uusia kehitettäviä suuntia  on mm. hampaiden neliuloitteinen mallintaminen.

Seismologian instituutin tehtävänä on suorittaa seismologista havainto- ja tutkimustyötä Suomessa. Havaintotoiminnan tehostamiseksi kehitetään automaattisia menetelmiä maanjäristysten paikannukseen ja identifiointiin. Seismiset heijastusluotaukset ovat tehokas tapa kartoittaa geologisia rakenteita koko maan kuoren mittakaavassa. Laitoksella kehitetään työkaluja heijastusluotausaineistojen prosessointiin ja tulkintaan. Yksi uusimmista kehityskohteista on seismisten luotausten hyväksikäyttö malminetsinnässä.

Laitoksen laboratoriotoimi kattaa ympäristö- ja kiviainesanalytiikan. Ympäristöanalytiikka keskittyy maaperän, pohjakerrostumien ja veden kemian tutkimukseen, kiviainesanalytiikka kallioperän kemiallisen ja mineralogisen koostumuksen tutkimukseen. Ympäristöanalytiikan keskeisiä tutkimusmetodeja ovat massaspektrometria, ionikromatografia ja näkyvä/ultravioletti spektrometria. Kiviainesanalytiikan tutkimusmenetelmiä ovat mikroanalyysi ja röntgenanalyysi.  Tärkeimpiä tutkimusmenetelmien kehittämisalueita ovat mikroanalysaattorin rutiinimenetelmät, ionikromatografian käyttö isotooppinäytteiden määritettävien komponenttien erotuksessa, laseravusteisen massaspektrometrian ja röntgenanalyysin yhdistäminen kiviainesanalytiikassa, sekä laseravusteisen massaspektrometrian käyttö iänmäärityksessä.

Laitoksella tutkitaan