Głęboko pod Apeninami w środkowych Włoszech znajdują się jaskinie Frasassi — jedne z najbardziej niezwykłych cudów natury w Europie. Te ogromne podziemne przestrzenie zostały ukształtowane przez wodę na przestrzeni milionów lat. Oferują wyjątkowy wgląd w historię Ziemi. Teraz, dzięki nowej technologii skanowania 3D LiDAR, eksperci mogą rejestrować i chronić te jaskinie z niezwykłą dokładnością.

Podczas niedawnych prac terenowych Riccardo Gosetti, dyrektor generalny ROGO Technologies, poprowadził projekt skanowania części jaskiń Frasassi z wykorzystaniem FJD Trion S2 — kompaktowego, przenośnego skanera 3D LiDAR opartego na technologii SLAM. Aby włączyć wiedzę geologiczną do tego procesu, zaprosił Fabrizia Bendię, geologa ze Szkoły Nauk Ścisłych i Technologii Uniwersytetu w Camerino, do udziału w dokumentacji i interpretacji obiektu.

Geologiczna historia jaskiń Frasassi

Historia jaskiń Frasassi rozpoczęła się około 200 milionów lat temu. W tamtym czasie to miejsce było ciepłym, płytkim morzem, przypominającym tropikalną plażę. Przez długi czas na dnie tego morza powstawała skała zwana wapieniem. Następnie przez wiele milionów lat potężne siły głęboko pod ziemią wypiętrzały dno morskie. W ten sposób powoli uformowały się Apeniny. Około 2 milionów lat temu cały ten obszar ostatecznie wynurzył się z morza.

Gdy ląd został wystawiony na działanie czynników zewnętrznych, zaczął się zmieniać. Woda, pogoda i szczególny proces zwany krasowieniem (w którym woda powoli rozpuszcza miękkie skały, takie jak wapień) działały wspólnie. Przez długi czas siły te wydrążyły pod ziemią niezwykłe tunele, komory i formacje skalne. Jedną z najbardziej zachwycających jest Sala Candeline, słynąca z wysokich stalagmitów i przestrzeni przypominającej katedrę.

Skanowanie jaskiń za pomocą technologii FJD SLAM LiDAR

Aby odwzorować złożone kształty tej jaskini, zespół wykorzystał skaner Trion S2 firmy FJD Trion. Dzięki technologii SLAM (jednoczesnej lokalizacji i mapowania) ten wyjątkowy skaner jednocześnie tworzy mapę i określa swoje położenie. Został zaprojektowany do mapowania miejsc, w których nie działa GPS, takich jak jaskinie, kopalnie i tunele. Najważniejsze cechy skanera FJD Trion S2 to: 

• Zasięg 120 metrów
• 320 000 punktów na sekundę — szybkość rejestracji
• Dokładność ±1,2 cm
• Dwie zintegrowane kamery 12 MP poprawiające śledzenie SLAM za pomocą wskazówek wizualnych

W przeciwieństwie do popularnych skanerów ustawianych na statywie, oparty na technologii SLAM skaner FJD Trion S2 umożliwia mapowanie w czasie rzeczywistym podczas poruszania się po obszarze. Dzięki temu zespół mógł zeskanować wybrane obszary jaskini za jednym razem, nawet w ciasnych i nierównych miejscach, bez konieczności stosowania dodatkowych znaczników lub systemów odniesienia.

Wydajność prac terenowych i bezpieczeństwo środowiska

Mapowanie delikatnych obszarów naturalnych, takich jak jaskinie Frasassi, wymaga narzędzi, które są nie tylko precyzyjne, lecz także nie zakłócają środowiska. FJD Trion S2 jest lekki i ręczny, dzięki czemu zespół mógł bezpiecznie skanować delikatne formacje bez ustawiania dużego sprzętu ani fizycznego dotykania powierzchni.

Ponieważ technologia SLAM umożliwia szybkie, ciągłe skanowanie, zespół spędził mniej czasu pod ziemią. Mimo to stworzył bardzo szczegółowe mapy 3D (dane chmury punktów). Jest to ogromna zaleta podczas pracy w ciemnych lub wilgotnych miejscach, które często występują w jaskiniach i obiektach speleologicznych.

Od chmury punktów do cyfrowego bliźniaka: przetwarzanie w FJD Trion Model

Po zeskanowaniu jaskini zespół zaimportował wszystkie zebrane dane do FJD Trion Model . Jest to specjalistyczne oprogramowanie przeznaczone do pracy z danymi ze skanowania 3D, które doskonale współpracuje ze skanerem Trion S2. Z FJD Trion Model można korzystać na komputerze, urządzeniach z systemem iPadOS lub Android, a program oferuje różne narzędzia do wielu rodzajów zadań. Korzystając z FJD Trion Model, zespół mógł:

• Wizualizować i analizować chmurę punktów 3D w czasie rzeczywistym
• Tworzenie przekrojów i profili wysokościowych jaskiń
• Pomiar odległości przestrzennych i objętości wewnątrz jaskiń
• Eksport standaryzowanych plików (LAS, PLY, E57 itd.) na potrzeby współpracy i archiwizacji

Oprogramowanie to odgrywa kluczową rolę w przekształcaniu surowych danych ze skanowania w wartościowe materiały na potrzeby dokumentacji, analiz i długoterminowego monitoringu w ramach badań jaskiń Frasassi.

Rozwój badań i współpracy

Na podstawie przetworzonych danych ze skanowania 3D zespół stworzył cyfrowego bliźniaka zeskanowanej części jaskini. Jest to bardzo szczegółowy model 3D, który można udostępniać i który pokazuje jaskinię dokładnie w jej obecnym stanie. Ten cyfrowy model można wykorzystać do:

• Monitorowania zmian geologicznych w czasie
• Współpracy akademickiej z naukowcami i instytucjami z całego świata
• Zaangażowania społeczeństwa za pośrednictwem wirtualnych wycieczek lub filmów edukacyjnych.

Jak zauważył Bendia, narzędzia tego typu pozwalają dostrzegać niewielkie zmiany w strukturze jaskini i pomagają wszystkim lepiej zrozumieć, jak powstają jaskinie – a wszystko to bez fizycznego dotykania ani naruszania stanowiska.

Podnieś poziom swoich pomiarów dzięki FJD Tech

Udany projekt mapowania jaskiń Frasassi we Włoszech dowodzi, że FJD Trion naprawdę ma ogromne znaczenie w mapowaniu otaczającego nas świata. Dzięki połączeniu skanera LiDAR FJD Trion S2 i oprogramowania FJD Trion Model firma FJD Trion oferuje kompleksowe rozwiązanie — od skanowania po przetwarzanie danych. Pomaga ono geodetom łatwo i precyzyjnie rejestrować, przetwarzać oraz analizować nawet najbardziej złożone miejsca. Niezależnie od tego, czy pracujesz pod ziemią, w lasach czy na placach budowy, kompletne rozwiązanie FJD Trion zapewnia niezwykłą elastyczność i dokładność.

Skontaktuj się z nami, aby dowiedzieć się więcej lub umówić spersonalizowaną prezentację: Skontaktuj się z FJD Trion