Entwicklung eines digitalen Zwillings der Cueva de las Güixas

Das Institut für Pyrenäische Ökologie (IPE) arbeitet gemeinsam mit der Fundación Ibercaja an der Erstellung eines dreidimensionalen Modells der Cueva de las Güixas in Villanúa, um die Evolution und Dynamik dieses unterirdischen Raums besser zu verstehen und zur Erhaltung dieses Patrimoniums beizutragen.

Um diesen digitalen Zwilling zu erstellen, kommt ein mobiles Laserscanner-System zum Einsatz, dessen Erwerb durch die Fundación Ibercaja unterstützt wurde. Dies ist Teil des Engagements der Stiftung für Umweltbelange, wie in einer Pressemitteilung erklärt wird.

Das verwendete Gerät (LiGrip H120) ist ein sogenanntes Slam-Lidar-System, das die Fernerkundung durch die Abgabe von Laserlichtimpulsen in alle Richtungen ermöglicht. Es misst die Zeit, die das reflektierte Licht benötigt, um zurückzukehren, und kann so die Entfernungen berechnen. Dank der Tausenden von Messungen pro Sekunde wird die Geometrie der Höhle mit hoher Präzision in drei Dimensionen reproduziert. Auf diese Weise entsteht eine detaillierte Karte, die eine rigorose Untersuchung dieses natürlichen unterirdischen Juwels ermöglicht.

Integration von Lidar und Slam-Technologie

Die Kombination der Technologien Lidar (Light Detection and Ranging) und Slam (Simultaneous Localization and Mapping) erlaubt es, die dreidimensionale Scanfunktion mit Algorithmen zur gleichzeitigen Lokalisierung und Kartierung zu verbinden. Dadurch kann die Position des Geräts bestimmt und eine 3D-Karte in Echtzeit erstellt werden.

Laut der Fundación Ibercaja ist diese Methode insbesondere in Höhlen von Bedeutung, da traditionelle topografische Methoden zeitaufwändig sind, die Gewinnung hochauflösender dreidimensionaler Daten komplex ist und satellitengestützte Positionierungssysteme wie GPS oder Galileo nicht eingesetzt werden können.

Ergebnisse und Anwendungen

Das Ergebnis dieser Verfahren ist ein detailliertes dreidimensionales Modell der Höhle, das aus Millionen von Messpunkten besteht. Dieses Modell ermöglicht morphometrische Analysen und Simulationen, die geologische, ökologische und hydrologische Forschungen unterstützen. In Bezug auf die Cueva de las Güixas nutzt die Gruppe für Quartäre Paleoambiente und globalen Wandel des Instituts für Pyrenäische Ökologie (CSIC) bereits dieses Gerät, um einen digitalen Zwilling der Höhle zu erstellen. Die bereits gesammelten Daten werden in die Forschungen integriert, die die Gruppe seit 2017 in der Höhle durchführt, mit dem Ziel, deren Evolution und derzeitige Dynamik besser zu verstehen und zur effektiveren Bewirtschaftung und Erhaltung des unterirdischen Erbes beizutragen.