保存罗马尼亚的speleological Heritage和Point Cloud和GNSS数据

作者：乔治·达米安（George Damian），雷纳塔·巴拉达斯（Renata Barradas）

3D激光扫描提供了一种高分辨率的非侵入性文档方法，可以理解自然和文化遗址，并管理其自然和人造威胁的暴露。不同领域的研究人员正在使用该技术解锁众多应用，就像使用激光扫描数据以毫米级别准确性研究和测量洞穴的Speleologist，以非侵入性的方式进行测量。点云数据允许专家提取制图信息并计算区域和卷，以研究洞穴中地形和测深特征的演变。

为了保存和了解罗马尼亚的杂种遗产，顶级地理，Leica Geosystems在罗马尼亚的经销商，Laser扫描了Meziad Cave，这是西方喀尔巴阡山脉的6,298米自然奇观。Meziad Cave是罗马尼亚旅游业的第一个洞穴，以其壮观的地下景观而闻名。该洞穴也是东南欧洲最大的蝙蝠殖民地之一和微观特有生物的所在地（其中一些被限制在Meziad Cave上）。

This high-resolution 3D documentation aimed to accurately capture the site’s complexity and to introduce positive conservation measures to maintain or restore the site before conducting any archaeological and palaeontological invasive research that can modify the original site. Moreover, Top Geocart created 3D models and other deliverables to enable its customer, Spelemat, to store, organise and retrieve information for further analysis. The data provided documents and records the in-situ state of this natural and cultural heritage.

A mission inside the cave

顶级Geocart与Spelemat的专家一起设计了该项目，并计划在地球内部进行此任务。理解，尊重和促进技术和地理空间数据的使用的这组专家，他们收集了现场数据，而不会影响环境。除了使用非侵入/非侵入性技术外，该团队还必须考虑正确的时机才能进入洞穴，因为天气和洞穴的河流流是成功完成此任务的关键因素。

顶级Geocart的专家使用了一流的软件和硬件，包括：

• Leica RTC360 3D激光扫描仪
• Leica BLK360成像激光扫描仪
• Leica Viva GS16 GNSS智能天线
• Leica GS18 T RTK GNSS Rover
• Leica Disto™S910

对于点云对齐，建模和GNSS网络团队依赖：

• Leica Infinity软件
• Leica Cyclone寄存器3603D激光扫描点云注册软件
• Leica Cyclone MODEL
• Leica Cyclone 3DR
• Leica GNSS蜘蛛软件

该团队通过GNSS Spider Software运行的罗马尼亚国家参考站网络（ROMPOS）的实时更正，通过GS16和GS18 T GNSS RTK ROVERS进行了搜寻，并通过GS16和GS18 T GNSS RTK Rovers进行了地理参考。需要智能链接校正，因为山坡和树木的山区环境阻碍了该区域，并且不时丢失了GSM/GPRS信号。GS16和GS18 T使用SmartLink服务的能力是涵盖这些空白的关键，并且始终具有精确的位置。为了提供最准确的职位，该团队还依靠两位RTK流浪者的Leica RTKPLUS技术，因为它通过选择最佳GNSS信号来智能适应不断变化的条件。

In the interior of the cave, the team moved through the river’s water with special clothes and accessories to safely transport the equipment. Inside of the waterproof containers and floating bags, the RTC360 and BLK360 drifted from location to location. Speed and precision are primordial while scanning with a water level above your chest in temperatures below 10 °C degrees.

该团队搭配RTC360搭配RTC360，捕获了洞穴和人工制品的较大部分，在不到两分钟的时间内创建了彩色的3D点云。在RTC360中，扫描速度最高为每秒200万点，高级HDR成像系统和无目标的现场注册，顶级Geocart以每小时750米的速度捕获了洞穴内部感兴趣的位置。

按下按钮，顶部的Geocart捕获了全彩色全景图像，覆盖在高准确点云上的洞穴狭窄部分，最小，最轻的成像激光扫描仪-BLK360。对于那些无法在三脚架上设置激光扫描仪的区域，使用Disto™910进行测量。

任务的可交付成果

在靠近条目的洞穴之外，团队使用Leica Geosystems提供的Exchange Service自动并无缝将数据从站点转移到办公室，从而减少了在荒凉环境中的时间。通过Leica Exchange轻松在现场和办公室之间传输数据，使专家可以使用Leica Disto™Transfer和Leica Disto™Plan应用程序对数据进行首次检查。使用Leica Cyclone Field 360顶部的地理器在洞穴入口自动预注册和对齐扫描。

回到办公室，BLK360和RTC360的点云数据已在Cyclone寄存器360中注册。GNSS数据被检查并使用Infinity软件处理，在GNSS项目中也导入了Disto™数据。与Spelemat一起，Top Geocart创建了一个统一的点云，作为Cyclone寄存器360项目，并以E57和LGS格式导出，以使用Jetstream观看器，一种轻重点云查看工具。E57文件是在Leica Cyclone 3DR中导入的，以从点云中创建网格和计算数字地形模型（DTM）。

专家们还创建了2D地形地图和3D DTM，其中包含来自GS16和GS18 T RTK Rovers的数据，以为访问者开发新的曲目和路径。从Disto™S910收集的数据中提取了带有3D点和图片的距离和CAD文件。

提供的数据将支持研究人员,tourists and facility managers alike. It will guide feasibility studies for touristic plans and be used as marketing material to invite visitors to explore this natural wonder. Point cloud deliverables provide researchers with a digital twin of the cave where they can extract any profile and 3D measurement. At the same time, GNSS data helped to identify the areas and paths to create access for tourists and scientists.

“ Leica Geosystems和Top Geocart为整个工作流提供完整的软件和硬件集。传感器具有在困难环境中工作的功能，并在卓越的测量中达到最高标准。来自Spelemat承认他们能够比以往任何时候Spelemat的洞穴管理专家Viorel Lascu说。

捕获Meziad Cave的成功说服了Spelemat投资RTC360，BLK360，Disto™，以继续探索和理解罗马尼亚的自然奇观。