创建一个世界著名冰川洞穴的交互式3D模型

作者:Tommaso Santagata.，Farouk Kadded.

阿根廷的莫雷诺冰川是世界上最重要的自然旅游景点之一。自19世纪以来，探险家和地质学家一直在研究它的表面，但冰川中的空洞太危险了，不能徒步探索。2017年，由意大利La Venta Esplorazioni Geografiche和法国Spélé ' Ice协会组织的一个研究项目开始使用地面激光扫描(TLS)和无人机(uav)研究冰川边缘一个洞穴的入口。该项目的目的之一是记录信息，以便在未来研究冰川融化的速度。收集到的三维扫描数据随后被用于创建交互式3D地图，该团队已将其公开。

使用3D映射越来越靠近佩里托·莫雷诺冰川

莫雷诺冰川位于南巴塔哥尼亚冰原的Los Glaciares国家公园，是南半球最大的温带冰川群。它的面积超过250平方公里，从阿根廷东部的拉戈一直延伸到与智利西部的边界，长达30公里。它相对稳定的状况使它成为阿根廷最著名的旅游景点之一，每年吸引近10万游客。

人们对冰川洞穴所知甚少，因为它们太危险，难以探索;大块的冰不断地从洞穴顶部落下。作为MaGPat项目(巴塔哥尼亚微生物和冰川)的一部分，La Venta Esplorazioni Geografiche和法国Spéléice在2017年组织了该地区的第一个洞穴调查之一。研究人员的主要目标是调查生活在冰川上的微生物，并尽可能多地映射到洞穴中。可以研究的唯一腔是由直接喂养冰川的流挖掘的有趣的接触洞穴。Leica Geosystems激光扫描解决方案是用来实现洞穴内前几十米和洞穴入口的3D地图。

从与徕卡扫描器P40的距离的细节

3D激光扫描技术已被证明是用于地理调查的转型，从La Venta解释说，“这些技术越来越多地用于地质研究，例如洞穴或计算冰表面的计算和冰量的变化。3D激光扫描技术可以在几分钟内在复杂多面表面上的非常高的空间密度下获得数百万点。密集点云包含大量数据，可用于表示和分析。“

在莫雷诺的研究中，研究小组使用了徕卡ScanStation P40，可在270米范围内捕捉高质量的3D数据和高动态范围(HDR)成像。测量级三维激光扫描仪放置在安全距离，获取冰川表面和洞穴入口的数据。它是用徕卡CS35平板电脑计算机，当他们还在现场时，团队也用它来检查部分处理过的数据。通过这种方式，他们能够确保调查按照计划进行，同时仍然能够做出更改。一个专门的相机集成到扫描仪被用来产生彩色点云和拍摄360°全景图像。

Santagata解释了这一过程，“大约进行了八次激光扫描以获取必要的数据。这些操作大约花了两个小时，是在下午晚些时候才完成的，目的是为了避免该地区被太阳直接照射。激光扫描的分辨率分别为6mm和3mm(这代表每个单点距离激光扫描仪10m的距离)，并通过仪器的内部摄像头获取照片。”此外，无人机在30至70米高度飞行进行了摄影测量飞行。

的徕卡GS16这是一个自学习的GNSS智能天线，用于获取测量数据，既用于摄影测量测量的地面控制点，也用于测量冰川南北带的速度和海拔变化。它还与CS35平板电脑配对，以便数据可以直接在现场处理。

可视化3D数据使用徕卡旋风

调查小组使用了徕卡旋风三维点云处理软件来对齐点云并创建三维模型。然后对模型进行进一步处理徕卡旋风3dr.创建项目可交付成果。Cyclone 3DR处理大多数行业标准格式，因此团队能够将激光扫描数据与无人机拍摄的图像合并，以创建他们所需的模型。为了与团队外的同事分享3D数据，Santagata使用了徕卡地球系统公司的免费软件观众的地方，它可以让任何人，甚至是那些没有任何3D建模经验的人，轻松地查看和操作点云。

与科学界和其他领域共享信息

SantAdata解释说，冰川的详细3D模型为研究人员提供了一种准确的记录，从中测量冰的变化：“在正确的时刻和正确的地方有可能具有这样的技术，使我们能够使用它们来获得可以使用的数据来获取可以使用的数据在未来，比较这部分冰川的演变。“

随后，3D模型和3D交互模型生成了360°的照片，向任何对该地区感兴趣的人展示结果。在2019年意大利举行的国际洞穴学会议上，人们可以用虚拟现实眼镜观看它，现在它可以在线观看。

探索莫雷诺冰川接触洞的三维模型．
观看一些精彩片段冰川探险．

参与该项目的组织:Los Glaciares国家公园，La Venta, Spélé ' Ice，米兰-比卡大学，巴黎自然历史博物馆，巴黎狄德罗大学，佛罗伦萨大学，博洛尼亚大学和维加-虚拟地理机构。

激光扫描和GNSS调查是与来自法国莱卡地球系统公司的Farouk kadd合作进行的，他也是Spélé ' Ice协会的成员。