Найти в Дзене
Knowledge

Применение лазерного сканирования и исследований пещер Wonderwerk

Оглавление

https://unsplash.com/photos/Hi0bdO0vEfo
https://unsplash.com/photos/Hi0bdO0vEfo

Сравнение относительно внутренней части пещеры к ее внешней стороне.

Особый интерес для исследований в пещере Вандерверк представляет наличие археологических отложений с 0,187 до 0,780 кр в самой задней части пещеры, т.е. примерно в 140 метрах от входа в пещеру.

Это зона относительной темноты, слабо освещенная дневным светом, отраженным от входа внутрь.

Эта задняя часть, обозначенная как "Раскопки 6", была раскопана Питером Бомонтом.

Один вопрос, оставленный открытым в результате раскопок Бомонта, касался возможности того, что в задней части пещеры мог быть другой вход, обеспечивающий прямой доступ к зоне раскопок 6, но теперь заблокированный.

Углубление, расположенное в боковой стене пещеры, ведущей от раскопок 6, которая в настоящее время заполнена отложениями, а также захороненным сталагмитом, обеспечивает один из возможных путей такого альтернативного входа.

Метод выяснения этого вопроса без дальнейших раскопок заключается в точном определении точного местоположения углубления относительно склона на внешнем склоне холма.

Самыми простыми и точными средствами для решения этой проблемы стали 3D лазерное сканирование и 3D-модель пещеры в сочетании с топографической картой окружающего ландшафта.

С этой целью была выполнена стандартная топографическая съемка холма над пещерой и прилегающей к нему территории.

В результате проведенных исследований была составлена контурная карта 122-метрового конического холма с интервалом 5 м, включая вход в пещеру, который лежит у его основания.

В настоящее время обследование пещер состоит из трех отдельных исследований:

  • лазерного сканирования (А),
  • теодолитной съемки целей и маркеров раскопок внутри пещеры (В)
  • топографической (теодолитной) съемки окружающей местности (С).

Для того чтобы связать эти три обследования друг с другом, необходимо создать единую справочную систему.

Это было достигнуто путем первого произвольного присвоения координат одному из "целевых" точек обследования в исследовании, а также определения направления второй цели в том же обследовании, что и параллельная ось.

Этот процесс определил общую систему координат.

Затем съемка была привязана к той же системе координат путем сканирования целей как части облака точек, а затем преобразовывать все точки облака точек через общие цели.

Математический алгоритм этого процесса известен как трехмерное преобразование жесткого тела, т.е. преобразование, не допускающее изменения формы или масштаба облака точек.

Наконец, обследование С было добавлено к уже объединенным обследованиям А и В, увязав обследование С с теми же целями.

Создана трехмерная модель поверхности внешней зоны (С).

Благодаря общей системе координат эта модель была привязана к облаку точек внутри пещеры без каких-либо дополнительных манипуляций с данными.

Результаты показывают, что задняя часть пещеры Wonderwerk глубоко погребена на склоне холма и что маловероятно, чтобы в прошлом существовал ныне захороненный вход.

Таким образом, раскопки 6 является одним из самых ранних известных свидетельств преднамеренной эксплуатации глубоких пещер гоминином.

Космогенные захоронения, датируемые определенными датами.

Дальнейшее и чрезвычайно ценное применение исследований пещерных съемок в сфере познания.

Космогенное захоронение является относительно новым инструментом для датирования древних отложений.

Он основан на измерении соотношения радиоактивного распада двух космогенных изотопов, 10Be и 26Al, которые образуются в кварце в образце, первоначально подвергшемся облучению, а затем защищенном от космического излучения.

После захоронения дозированных зерен кварца производство этих нуклидов замедляется или прекращается.

Поскольку 26Al распадается быстрее 10Be, их соотношение изменяется в зависимости от времени и дает возможность оценить возраст захоронения отложений, содержащих кварцевые зерна.

Оценка времени захоронения может быть получена при условии, что осадки имели достаточную начальную дозу космогенных изотопов и что они были быстро захоронены (по сравнению с общей историей захоронения).

Другим важным требованием является то, что образец остается погруженным достаточно глубоко, чтобы исключить воздействие космического излучения, главным образом от глубоко проникающих мюонов.

Это выражается в глубине залегания отложений или, в случае пещеры, в количестве защищающих отложений вышележащих горных пород.

Последнее требует, чтобы толщина крыши пещеры была известна.

Ученые представили метод коррекции влияния после захоронения производства космогенных изотопов и повышения точности расчета возраста захоронения.

Если образцы закапываются на глубины десятков метров, то поправочный коэффициент значительно уменьшается и становится менее критичным.

В пещере Вандерверк были собраны образцы для определения возраста захоронения космогенных изотопов, датируемого периодом раскопок 1 в передней части пещеры и 6 в задней.

Наука
7 млн интересуются