保加利亚的洞穴空间制图
现代方法和设备
洞穴是经过数百万年形成的天然地下空间。它们通常是较大洞穴的一部分,提供了对水、生物、石油和其他地下分布的第一手资料,以及对过去它们可能提供庇护或避难所的一瞥。因此,当探索一个洞穴时,不仅要收集几何信息,如画廊的尺寸和方向,而且要对任何感兴趣的特定特征进行拍照和记录。由于使用传统方法难以安全存储、易于管理和适当表示空间数据,这些都是寻找现代解决方案的关键要求。
在这个项目中,研究人员选择了Pepelyankata洞穴,它位于一个以Duhlata而闻名的岩溶地区,是保加利亚最长的洞穴。Pepelyankata不到500米长,并不大,但它的两层楼,狭窄的空间,灰尘和湿滑的部分,仍然给测量团队带来了真正的挑战。在这些条件下,结合可使用的设备和方法,以及研究人员对进一步数据分析、更新、数据库开发和GIS实施的计划,最终决定应用某些技术。该项目取得了准确的最终结果,所概述的方法被证明是快速、有效的,适合未来的发展。
可能的解决方案
虽然现在有各种各样的测量工具,但洞穴测绘是一项特殊的任务,其应用受到许多标准的限制。保加利亚是Spéléologie国际联盟的成员之一,根据该联盟的测绘等级,对测量方法的精度进行评价。最受欢迎的是罗盘带测斜法,因为它的精度达到所需的分米/度,应用方便,成本低。这三种设备都很轻,紧凑,坚固耐用;然而,通常很难阅读泥泞的磁带和手工在纸上做笔记。这减慢了工作的节奏,增加了损坏和错误的风险,铅笔经常丢失。它还需要一个至少3人的团队。
经纬仪或全站仪可以达到更高的精度,它们也可以进行数字记录。此外,激光扫描仪可以提供一个三维点云,从而可以制作出一个完整、详细的洞穴画廊布局。然而,由于它们的脆弱、体积庞大、运输困难以及高昂的成本,这些仪器在洞穴测量员中非常不受欢迎,这导致它们通常只用于工程任务。成本较低的扫描测距仪体积较小,但在较宽的洞穴通道上只能探测到较低的范围。
选择设备
传统的罗盘带测斜方法是一种很好的测斜方法,但也存在一些不足之处。代替这三种工具,使用了Trimble LaserAce 1000测距仪-一个防尘和防水的组合激光测距仪,数字罗盘和测斜仪,精度分别高达10cm, 2o和0.2o。它仅由一个人操作,被动射程达到150米。它有一个光学瞄准范围精确瞄准和它的LCD显示精确的测量。由于电子罗盘校准是可行的,结果是独立于局部磁场。
Trimble Juno SC手持设备是一款小巧轻便的大型触摸屏PDA设备,通过蓝牙连接到测距仪进行绘图和数据记录(图2)。之所以选择GIS解决方案,是因为它能够与外部传感器、绘图工具、专题地图工具包和内置相机照片集成,以获取额外的属性信息。这种洞穴测绘解决方案是由Trimble GeoExplorer 3000 XH手持设备扩展到地面上的高精度GPS接收器。
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