创建世界上最大的火山洞的3D地图，以帮助未来的太空任务

尽管相距数十万公里，但兰萨罗特岛和月亮岛也有着显着的相似之处。西班牙岛属于大西洋的金丝雀群岛，是世界上最大的火山洞穴和类似于月球景观的风景。实际上，该岛被选为在太空任务之前的宇航员训练的位置。最近，兰萨罗特（Lanzarote）的电晕熔岩管帮助了欧洲航天局的团队探索和研究在月球和火星等行星上观察到的类似特征的洞穴。

由于最新的地理空间技术进步和创新，2017年由汤玛索·桑塔加塔（Tommaso Santagata）从虚拟地理位置机构领导Vigea，部署3D陆地激光扫描（TLS）和移动映射解决方案，导致地球上最大的熔岩管的第一个3D复制品。

探索电晕熔岩管的深度

电晕熔岩管位于兰萨罗特（Lanzarote）的北部，延伸了8.5公里，由干燥和淹没的通道组成，其中一些部分宽25米。尽管最初的探索和初始映射始于七十年代，但直到第一个地形调查进行了六十年代初，其真正的扩展才是未知的。由地方政府Cabildo de Lanzarote委托的最新和最雄心勃勃的3D扫描项目也实施了最新的移动地图技术，该技术是欧洲航天局培训课程Pangaea-X的一部分。这项培训使他们能够测试将在未来太空任务中使用的新工具和技术。

为了成功执行该项目，在一年的过程中完成了各种Leica Geosystems解决方案，包括Leica HDS7000，，，，Leica Scanstation P40和Leica BLK360laser scanners, as well as theLeica Pegasus:Backpack移动映射解决方案。结果是地球上熔岩管的最大3D复制品，绘制了5.7公里的洞穴通道。

使用最新的激光扫描技术捕获所有细节

完成了三个单独的调查和超过440张扫描，以绘制熔岩管系统，该系统由通过外部倒塌相互连接的不同部分组成。这些崩溃用于地理参考，在外表面的洞穴内进行的激光扫描调查。通过来自西班牙地质服务的全球导航卫星系统（GNSS）测量，光检测和范围（LIDAR）数据，这是可能的，通过沿洞穴路径的无人机（UAV）飞行获得的摄影测量数据。

更具体地说，使用HDS7000绘制了800米的上述海平面通道，并使用扫描仪P40估计五公里。此外，在Pangaea-X探险期间，还部署了BLK360成像激光扫描仪以扫描约300米的高层。

Increased accuracy and mobility with the Leica Pegasus:Backpack

为了生成更详细的3D地图，使用Pegasus：背包移动映射解决方案进行了调查。旨在在地上和地下环境中捕获3D数据，其中图像和点云由五个摄像机和两个LiDAR PROFILER收集。它的轻量级和人体工程学结构使团队能够舒适地浏览困难的地形并立即可视化手持板计算机上的数据。

“Due to the intricate and subterranean nature of the lava tube system, the Pegasus:Backpack was deployed to acquire fused SLAM data — starting and ending in outdoor environments with GNSS data, but largely exploring the cave without satellite coverage,” explains Tommaso Santagata, Co-Founder of Virtual Geographic Agency Vigea 3D and an expert on Lanzarote’s volcanic cave system. As the lengthiest part of the mission was carried out without any GNSS information, the second phase of the data processing was to reinforce the calculation of the path recorded using a SLAM algorithm and the information obtained by the LiDAR mounted on the Pegasus:Backpack.

处理数据并创建最终的3D地图

“收集了大量数据 - 仅与原始激光扫描数据相对应的400 GB -狮子旋风然后部署了3D点云处理办公室软件以对齐扫描并处理洞穴的统一点云。” Santagata说。“一旦3D地图在单点云中可用，就会生成几个输出作为地形图，并带有熔岩管的计划和部分。”此外，随后将数据用于与地球上其他熔岩管进行比较，目的是在月球和火星上研究类似的特征 - 使用该操作Autodesk AutoCAD2017年软件。

Aside from its scientific purposes and training for future space missions, the data was also used to produce multimedia and interactive contents like video animations, virtual reality and desktop applications showing the wider public the lesser known parts of the Corona lava tube system. Only limited sections are open to the public at Cueva de Los Verdes and Jameos del Agua. Furthermore, the results of this project were presented during an event on the management of touristic caves organised by the Cabildo de Lanzarote in 2019, where a virtual reality stand was installed to show the cave to the public.

最新探险更新：支持搜索“进食”细菌

2021年春季，桑塔加塔（Santagata）返回兰萨罗特（Lanzarote），以支持微生物学研究项目。由塞维利亚自然资源与农业生物学研究所（CSIC）的地球生物学家安娜·米勒（Ana Miller）领导的Tubolan项目是为研究生活在Lanzarote Lava Tube Tube Systems中的微生物的。该团队的发现将帮助那些在月球和火星上寻找生活的人，这些人也有熔岩系统。尽管这些条件与地球上的条件不同，但理论上也可以支持火星和月球洞穴系统，也可以支持通过使用和转化矿物质生存和生长的化学自由营养微生物。在Tubolan项目的框架中，Santagata使用Leica BLK360制作扫描和360度视频，这有助于研究洞穴的形成，并发现比以往任何时候都更多的洞穴地理。可以观看令人惊叹的视频镜头维亚的YouTube频道。

进一步阅读:
SAURO F., POZZOBON R., SANTAGATA T., TOMASI I., TONELLO M., MARTÍNEZ-FRÍAS J., SMETS L.M., GÓMEZ G.D., MASSIRONI M. (2019)Volcanic Caves of Lanzarote: A Natural Laboratory for Understanding Volcano-Speleogenetic Processes and Planetary Caves.In Lanzarote and Chinijo Islands Geopark: From Earth to Space (pp. 125-142). Springer, Cham.

Sauro F.，Pozzobon R.，Massironi M.，de Bernardinis P.，Santagata T.，de Waele J.（2020）Lava tubes on Earth, Moon and Mars: a review on their size and morphology revealed by comparative planetology。地球科学评论103288。