Pohjaveden termografinen kartoittaminen kaivosalueella : sovellukset ja virhelähteet ympäristötutkimuksessa

Abstract

Tässä kandidaatintyössä tutkittiin lämpökameramallintamisen soveltuvuutta pohjaveden ja lähteisyyden havainnointiin kaivoshankkeen alueella ja sen lähiympäristössä. Tavoitteena oli selvittää, voidaanko termografista aineistoa hyödyntää lähteiden paikantamisessa sekä pohjaveden ja pintaveden vuorovaikutuksen analysoinnissa. Tutkimus toteutettiin kvalitatiivisena paikkatietoanalyysinä käyttäen Rupert Exploration Finland Oy:n Ikkari-hankkeen myötä kesällä 2024 tuotettua lämpökameramateriaalia.

Lämpökameramallintamisen havaittiin mahdollistavan selvästi erottuvien lähteiden paikantamisen erityisesti silloin, kun ympäristön emissiivisyysolosuhteet olivat tasaiset ja ilman lämpötila pysyi tasaisena. Tuloksista ilmeni, että lämpötila-anomaliat osoittivat pohjaveden tihkupintoja selkeästi. Ikkarin alueella sijaitsevan sääaseman data todettiin työssä tärkeäksi osaksi emissiivisyyteen ja lämpökuvien konversioon liittyvän epävarmuuden hallinnassa.

Työn perusteella lämpökameramallinnus soveltuu pohjaveden tarkkailun tueksi erityisesti alustavana kartoituksena. Menetelmää rajoittavat emissiivisyysarvojen oletukset, sääolosuhteet ja kuvattava maasto. Jatkotutkimuksessa suositellaan lämpökameradatan yhdistämistä kenttämittauksiin sekä vuodenaikojen ja kuvaushetken olosuhteiden vaikutusten tarkastelua. Lämpökameramallinnus voi tulevaisuudessa toimia osana automaattista ympäristöseurantaa erityisesti kaivostoiminnan vaikutusalueilla.

This bachelor’s thesis examined the applicability of thermal camera modeling for observing groundwater and spring discharge areas in a mine project environment. The aim was to determine whether thermographic data could be utilized in identifying groundwater presence on the ground surface and analyzing the interaction between groundwater and surface water. The research was conducted as a qualitative spatial analysis using thermal camera material produced in the summer of 2024 as part of Rupert Exploration Finland Oy’s Ikkari project.

Thermal camera modeling was found to enable the identification of clearly distinguishable spring sites, particularly when the environmental emissivity conditions were uniform and the air temperature remained stable. The results showed that temperature anomalies clearly indicate groundwater seepage areas. Weather station data from the Ikkari area was found to be an important component in managing the uncertainty related to emissivity and thermal image conversion.

Based on the findings, thermal camera modeling is suitable as a preliminary tool to support groundwater monitoring. The method is limited by assumptions related to emissivity values, prevailing weather conditions, and the characteristics of the terrain being imaged. Further research is recommended to combine thermal camera data with field measurements and to examine the effects of seasonal variation. In the future, thermal camera modeling could function as part of automated environmental monitoring, especially in areas affected by mining activities.