Картографирование пещер по фотограмметрическим данным

Картография
УДК: 
528.94+528.74:551.44+004.94
DOI: 
10.22389/0016-7126-2024-1011-9-25-32
1 Щербаков В.М.
2 Скрыпицына Т.Н.
3 Уколова А.В.
Год: 
2024
№: 
9
1011
Страницы: 
25-32

Московский государственный университет геодезии и картографии (МИИГАиК)

1, 
2, 
3, 
Аннотация:
Представлен новый подход к картографированию труднодоступных пещер, опирающийся на технологию наземной фотограмметрической стереосъемки, геодезические работы, аэросъемку с беспилотных воздушных судов и компьютерное моделирование. Описана стереосистема, состоящая из двух камер GoProHero9 Black и мощного источника искусственного освещения с рассеивающей линзой, закрепленных на каске оператора, при помощи которых проведена подземная съемка Сьяновской каменоломни (Московская область, Домодедовский район). В дополнение к подземной съемке выполнена аэрофотосъемка наземной части пещеры с беспилотного воздушного судна DJI Air 2S. Рассмотрены процессы геодезической привязки, внешнего ориентирования масштабируемой модели наземной и подземной частей пещеры, а также полученные в ходе работ картографические материалы: план, разрез-развертка, продольные и поперечные сечения, ортофотоплан наземной части каменоломни с нанесенной на нем подземной полостью. Результаты исследования позволяют сделать вывод, что разработанная технология картографирования пещер по результатам фотограмметрической стереосъемки применима на труднодоступных подземных объектах, а также возможна ее интеграция и реализация с уже существующими классическими маркшейдерскими работами и инструментальной съемкой

Список литературы: 
1.   Глоба К. Н., Богомаз М. В. Трехмерное моделирование карстового массива Кунгурской ледяной пещеры и ледяной горы // Изучение и использование естественных и искусственных подземных пространств и закарстованных территорий: материалы Всероссийской науч.-практ. конф. – 2018. – С. 35–39.
2.   Леонов А. В., Аникушкин М. Н., Бобков А. Е., Рысь И. В., Козликин М. Б., Шуньков М. В., Деревянко А. П., Батурин Ю. М. Создание виртуальной 3D-модели Денисовой пещеры // Археология, этнография и антропология Евразии. – 2014. – Т. 59. – № 3. – С. 14–20.
3.   Неходцев В. А., Гаршин Д. И. Голоценовый травертиногенез и туфовые пещеры у Дулебино (Московская область) // Спелеология и спелестология. – 2021. – № 2. – С. 12–19.
4.   Пахунов А. С. Первые результаты сплошной документации стен Каповой пещеры с последующей фотограмметрической обработкой // Проблемы истории, филологии, культуры. – 2017. – № 3. – С. 200–209.
5.   Свойский Ю. М., Романенко Е. В., Григорьев Н. Н., Леванова Е. С. Опыт документирования пещеры Шульган-Таш (Каповой) и окружающего ландшафта современными методами // Краткие сообщения Института археологии. – 2020. – Вып. 261. – С. 67–81. DOI: 10.25681/IARAS.0130-2620.261.67-81.
6.   Щербаков В. М., Уколова А. В., Скрыпицына Т. Н., Фальков Д. Д. Трехмерное моделирование Сьяновской каменоломни методом фотограмметрии // Спелеология и спелестология. – 2023. – № 1. – С. 47–52.
7.   Ajayi O. G., Ogundele B. S., Aleji G. A. (2023) Performance evaluation of different selected UAV image processing software on building volume estimation // Advances in geodesy and geoinformation. 72 (1), pp. 1–17. DOI: 10.24425/agg.2023.144591.
8.   De Waele J., Fabbri S., Santagata T., Chiarini V., Columbu A., Pisani L. (2018) Geomorphological and speleogenetical observations using terrestrial laser scanning and 3D photogrammetry in a gypsum cave (Emilia Romagna, N. Italy) // Geomorphology. 319, pp. 47–61. DOI: 10.1016/j.geomorph.2018.07.012.
9.   Ferreira C., Hussain Y., Uagoda R., Silva T., Cicerelli R. (2023) UAV-based doline mapping in Brazilian karst: A cave heritage protection reconnaissance // Open Geosciences. 15 (1), pp. 1–18. DOI: 10.1515/geo-2022-0535.
10.   Fryer J. G., Chandler J. H., El-hakim S. F. (2005) Recording and modelling an aboriginal cave painting: with or without laser scanning // International Society for Photogrammetry and Remote Sensing. 5 (17), pp. 1–8.
11.   Gallay M., Hochmuth Z., Kaňuk J., Hofierka J. (2016) Geomorphometric analysis of cave ceiling channels mapped with 3-D terrestrial laser scanning // Hydrology and Earth System Sciences. 20 (5), pp. 1827–1849. DOI: 10.5194/hess-20-1827-2016.
12.   Gunn J. (2004) Speleogenesis theories: early. Encyclopedia of caves and karst science Fitzroy Dearborn, New York, pp. 669–670.
13.   Gunn J. (2004) Speleologist. Encyclopedia of caves and karst science Fitzroy Dearborn, New York, pp. 686–689.
14.   Martinucci D., Pillon S., Bezzi A., Casagrande G., Fontolan G., Potleca M., Bieker F., Bratus A., Manca P., Blanos R., Paganini P. (2020) Integration of point clouds from UAV photogrammetry and laserscan survey for the assessment of the risk of collapse of the vault of an underground cavity EGU General Assembly 2020, EGU2020-7669
15.   Ortiz-Coder P., Sánchez-Ríos A. (2020) An integrated solution for 3D heritage modeling based on videogrammetry and V-SLAM technology // Remote Sensing. 12 (9): 1529, DOI: 10.3390/rs12091529.
16.   Sammartano G., Spanò A., Teppati Losè L. (2019) A fusion-based workflow for turning slam point clouds and fisheye data into texture-enhanced 3d models // The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. 2 (17), pp. 295–302. DOI: 10.5194/isprs-archives-XLII-2-W17-295-2019.
17.   Tsakiri M., Sigizis K., Billiris H., Dogouris S. (2007) 3D laser scanning for the documentation of cave environments // In: 11th ACUUS Conference: Underground Space, Expanding the Frontiers. 1, pp. 403–408.
Образец цитирования:
Щербаков В.М., 
Скрыпицына Т.Н., 
Уколова А.В., 
Картографирование пещер по фотограмметрическим данным // Геодезия и картография. – 2024. – № 9. – С. 25-32. DOI: 10.22389/0016-7126-2024-1011-9-25-32
СТАТЬЯ
Поступила в редакцию: 24.04.2024
Принята к публикации: 19.08.2024
Опубликована: 20.10.2024

Содержание номера

2024 сентябрь DOI:
10.22389/0016-7126-2024-1011-9