Use of terrestrial laser scanning point cloud in the inventory of Mechowo Caves

• Autorzy: Klapa Przemysław , Mitka Bartosz , Duraziński Dawid , Zagórowski Mateusz , Podżorska Aleksandra

Identyfikatory

DOI

10.15576/GLL/2024.1.03

Warianty tytułu

PL

Wykorzystanie chmury punktów z TLS w inwentaryzacji Grot Mechowskich

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

An inventory is a set of technical operations for obtaining reliable information about a site in order to prepare technical and descriptive documentation, presenting the current state of objects. One of the measurement technologies allowing for the acquisition of reliable and comprehensive information about a site is terrestrial laser scanning. A point cloud from terrestrial laser scanning generates both 2D surveys and 3D models of various types of objects. The scope of research work included the application of terrestrial laser scanning (TLS) technology in the inventory of the Mechowo Caves – a cave in the village of Mechowo. The survey of the area in front of the cave and its part accessible to visitors was carried out using a Leica P40 laser scanner. Due to the highly varied shape of the cave ( multiple low and narrow passages) and its unique character, the measurement had to be performed in a non-standard way – with the use of numerous measuring stations with different combinations of measuring instrument settings and variable scanning parameters. As a result of the work, a point cloud was generated, based on which cross-sections presenting the spatial layout of the Mechowo Caves were created, as well as a 3D model of the area covered by the survey.

PL

Inwentaryzacja to zespół czynności technicznych mających na celu pozyskanie wiarygodnej informacji o obiekcie celem przygotowania dokumentacji technicznej i opisowej będącej prezentacją stanu istniejącego miejsc i obiektów. Jedną z technologii pomiarowych, pozwalających na pozyskanie wiarygodnej i kompleksowej informacji o obiekcie jest naziemne skanowanie laserowe. Chmura punktów z naziemnego skanowania laserowego pozwala na wygenerowanie zarówno opracowań 2D, jak również tworzenie trójwymiarowych modeli różnego rodzaju obiektów. Zakres prac badawczych obejmował zastosowanie technologii TLS (Terrestrial Laser Scanning) w inwentaryzacji Grot Mechowskich - jaskini we wsi Mechowo. Pomiar obszaru przed jaskinią oraz jej części udostępnionej dla zwiedzających został wykonany za pomocą skanera laserowego Leica P40. Ze względu na mocno urozmaicony kształt groty (liczne, niskie i wąskie przejścia) oraz jej niepowtarzalny charakter, pomiar musiał zostać wykonany w sposób niestandardowy – z wykorzystaniem licznych stanowisk pomiarowych przy różnej kombinacji ustawień instrumentu pomiarowego oraz zmiennych parametrach skanowania. Skutkiem wykonanych prac było wygenerowanie chmury punktów, na podstawie której powstały przekroje prezentujące układ przestrzenny Grot Mechowskich, a także model 3D obszaru objętego pomiarem.

Słowa kluczowe

EN

cave inventory; TLS; geospatial data; technical documentation; point cloud

PL

Iinwentaryzacja jaskiń; TLS; dane geoprzestrzenne; dokumentacja techniczna; chmura punktów

• Wydawca: Wydawnictwo Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie
• Czasopismo: Geomatics, Landmanagement and Landscape
• Rocznik: 2024
• Tom: no. 1
• Strony: 43--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., fot., rys.

Twórcy

autor

Klapa Przemysław

• Department of Land Surveying, University of Agriculture in Krakow

• https://orcid.org/0000-0003-1964-7667

autor

Mitka Bartosz

• Department of Agricultural Land Surveying, Cadastre and Photogrammetry, University of Agriculture in Krakow

• https://orcid.org/0000-0002-1896-3126

autor

Duraziński Dawid

• Geodetic Students Society, University of Agriculture in Krakow

autor

Zagórowski Mateusz

• Geodetic Students Society, University of Agriculture in Krakow

autor

Podżorska Aleksandra

• Geodetic Students Society, University of Agriculture in Krakow

Bibliografia

• Bar E., Fałdrowicz J. 2010. Dokumentowanie zabytków architektury metodami fotogrametrycznymi i skaningu laserowego. Acta Scientifica Academiae Ostroviensis, 34, 5–14.
• Bayarri V., Castillo E., Ripoll S., Sebastián M.A. 2021. Control of Laser Scanner Trilateration Networks for Accurate Georeferencing of Caves: Application to El Castillo Cave (Spain). Sustainability, 13(24),13526. https://doi.org/10.3390/su132413526
• Büyüksalih G., Kan T., Enç Özkan G., Meriç M., Isın L., Kersten T.P. 2020. Preserving the Knowledge of the Past Through Virtual Visits: From 3D Laser Scanning to Virtual Reality Visualisation at the Istanbul Çatalca İnceğiz Caves. PFG, 88, 133–146.
• Ciszewski M., Makar A. 2013. Pomiar przekroju rzeki w zabezpieczeniu bezpiecznego transportu lądowego. Technika Transportu Szynowego, 10, 3595–3603.
• Duży S., Dyduch G., Preidl W., Bączek A., Czempas A. 2014. Problematyka ochrony i zabezpieczenia podziemnych wyrobisk w obudowie kamiennej. Hereditas Minariorum, 1, 187−196.
• Dyczko A., Krawczyk A. 2013. Geomatyka górnicza. Praktyczne zastosowania 2013. Fundacja dla Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica, Kraków.
• Gmina Puck – strona internetowa, informacje o gminie, www.gmina.puck.pl [accessed: 05.01.2024].
• Gruchlik P. 2015. Naziemne skanowanie laserowe 3D. Doświadczenia i perspektywy. Przegląd Górniczy, 71(5), 20–24.
• Jagielski A. 2012. Podstawy geodezji inżynieryjnej. Geodpis, Kraków, 423–436.
• James M.R., Robson S. 2014. Mitigating systematic error in topographic models derived from UAV and ground-based image networks. Earth Surf. Proc. Landf., 39, 1413–1420.
• Jaskinie Polski. Państwowy Instytut Geologiczny, Państwowy Instytut Badań, Grota w Mechowie: https://jaskiniepolski.pgi.gov.pl/Details/Information/390 [accessed: 05.01.2024].
• Karsznia K. 2009. Osiągnięcia fizyki w urządzeniach geodezyjnych, Leica TM/TS. Geodeta, dodatek Tachimetry, 4–8.
• Klapa P., Mitka B. 2017. Edge effect and its impact upon the accuracy of 2D and 3D modelling using laser scanning. Geomatics, Landmanagement and Landscape, 1, 25–33.
• Kowalczyk L., Krawczyk K., Makuch A., Mosiołek J., Piśkiewicz B., Pluta M., Proboszcz A., Szewczyk J., Świdzicka K., Wirecka A. 2016. Study of the condition of the selected underground caves in Kadzielnia area, Kielce. Structure and Environment, 8(3), 197–205.
• Leonov A.V., Anikushkin M.N., Bobkov A.E., Rys I.V., Kozlikin M.B., Shunkov M.V., Derevianko A.P., Baturin Y.M. 2014. Development of a Virtual 3d Model of Denisova Cave in the Altai Mountains. Archaeology, Ethnology and Anthropology of Eurasia, 42 (3), 14–20.
• Maciaszek J., Gawałkiewicz R. 2006. Zastosowanie skanowania laserowego w diagnostyce obiektów podlegających wpływom eksploatacji górniczej. Geodezja. Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, 12(2), 303–316.
• Maciaszek J., Gawałkiewicz R., Gawałkiewicz I. 2010. Od modelu do numerycznej mapy przestrzennej. Geologia, 36(3), 331–334.
• Matwij W., Ciępka G., Lewińska P. 2013. Skanning, modelowanie i animacja 3D wyrobisk zabytkowej kopalni ćwiczebnej „Sztygarka”. Geomatyka Górnicza – szkoła eksploatacji podziemnej, 35–49.
• Ośrodek Kultury, Sportu i Turystyki w Gminie Puck. Informacje o atrakcjach turystycznych – Groty Mechowskie, www.oksitpuck.pl [accessed: 05.01.2024].
• Pagano M., Palma B., Ruocco A., Parise M. 2020. Discontinuity Characterization of Rock Masses through Terrestrial Laser Scanner and Unmanned Aerial Vehicle Techniques Aimed at Slope Stability Assessment. Applied Sciences, 10(8), 2960. https://doi.org/10.3390/app10082960
• Pfeiffer J., Ruzinger M., Spotl Ch. 2022. Terrestrial laser scanning for 3D mapping of an alpine ice cave. The Photogrammetric Record, 38(181), 6–21.
• Pielok J. 2011. Geodezja górnicza. Wydawnictwa AGH, Kraków.
• Pukanská K., Bartoš K., Bella P., Gašinec J., Blistan P., Kovanič L. 2020. Surveying and High-Resolution Topography of the Ochtiná Aragonite Cave Based on TLS and Digital Photogrammetry. Applied Sciences, 10(13), 4633.
• Rejestr Pomników Przyrody. 1995. Groty Mechowskie. Dz. Urz. WRN no. 1, item 4, 1955.
• Urban J., Ciborowski T., Paternoga R., Hercman H., Sujka G. 2007. The genetical types of caves in the Polish Lowlands. Nature Conservation, 63(7), 85–94.
• Urban J., Jancewicz K., Duszyński F., Margielewski W. 2022. Pseudokarst caves in Poland. Pseudokarst Commission, 45.