Locating Cave Entrances Using Lidar-Derived Local Relief Modeling


Autoria

  • Holley Moyes
  • Shane Montgomery
Data de publicação  1/2/2019
Idioma  Português
Editor  Geoscienses
Coleção  Artigos
DOI  https://doi.org/10.3390/geosciences9020098

Lidar (Light detection and ranging) scanning has revolutionized our ability to locate geographic features on the earth’s surface, but there have been few studies that have addressed discovering caves using this technology. Almost all attempts to find caves using lidar imagery have focused on locating sinkholes that lead to underground cave systems. As archaeologists, our work in the Chiquibul Forest Reserve, a heavily forested area in western Belize, focuses on locating potential caves for investigation. Caves are an important part of Maya cultural heritage utilized by the ancient Maya people as ritual spaces. These sites contain large numbers of artifacts, architecture, and human remains, but are being looted at a rapid rate; therefore, our goal is to locate and investigate as many sites as possible during our field seasons. While some caves are entered via sinkholes, most are accessed via vertical cliff faces or are entered by dropping into small shafts. Using lidar-derived data, our goal was to locate and investigate not only sinkholes but other types of cave entrances using point cloud modeling. In this article, we describe our method for locating potential cave openings using local relief models that require only a working knowledge of relief visualization techniques. By using two pedestrian survey techniques, we confirmed a high rate of accuracy in locating cave entrances that varied in both size and morphology. Although 100% pedestrian survey coverage delivered the highest rate accuracy in cave detection, lidar image analyses proved to be expedient for meeting project goals when considering time and resource constraints.

A varredura Lidar (detecção e alcance de luz) revolucionou nossa capacidade de localizar características geográficas na superfície da Terra, mas poucos estudos abordaram a descoberta de cavernas usando essa tecnologia. Quase todas as tentativas de encontrar cavernas usando imagens lidar se concentraram em localizar buracos que levam a sistemas de cavernas subterrâneas. Como arqueólogos, nosso trabalho na Reserva Florestal de Chiquibul, uma área densamente florestada no oeste de Belize, concentra-se na localização de cavernas potenciais para investigação. As cavernas são uma parte importante da herança cultural maia utilizada pelo antigo povo maia como espaços rituais. Esses sites contêm um grande número de artefatos, arquitetura e restos humanos, mas estão sendo saqueados em um ritmo rápido; portanto, nosso objetivo é localizar e investigar tantos sites quanto possível durante nossas temporadas de campo. Embora algumas cavernas sejam acessadas por buracos, a maioria é acessada por faces verticais de penhascos ou é acessada caindo em pequenos poços. Usando dados derivados de lidar, nosso objetivo era localizar e investigar não apenas sumidouros, mas outros tipos de entradas de cavernas usando modelagem de nuvem de pontos. Neste artigo, descrevemos nosso método para localizar possíveis aberturas de cavernas usando modelos de relevo local que requerem apenas um conhecimento prático de técnicas de visualização de relevo. Usando duas técnicas de levantamento de pedestres, confirmamos uma alta taxa de precisão na localização de entradas de cavernas que variam em tamanho e morfologia. Embora 100% da cobertura de levantamento de pedestres fornecesse a maior taxa de precisão na detecção de cavernas, as análises de imagens lidar provaram ser convenientes para atender às metas do projeto ao considerar as restrições de tempo e recursos. a maioria é acessada através de faces verticais de penhascos ou é inserida caindo em pequenos poços. Usando dados derivados de lidar, nosso objetivo era localizar e investigar não apenas sumidouros, mas outros tipos de entradas de cavernas usando modelagem de nuvem de pontos. Neste artigo, descrevemos nosso método para localizar possíveis aberturas de cavernas usando modelos de relevo local que requerem apenas um conhecimento prático de técnicas de visualização de relevo. Usando duas técnicas de levantamento de pedestres, confirmamos uma alta taxa de precisão na localização de entradas de cavernas que variam em tamanho e morfologia. Embora 100% da cobertura de levantamento de pedestres fornecesse a maior taxa de precisão na detecção de cavernas, as análises de imagens lidar provaram ser convenientes para atender às metas do projeto ao considerar as restrições de tempo e recursos. a maioria é acessada através de faces verticais de penhascos ou é inserida caindo em pequenos poços. Usando dados derivados de lidar, nosso objetivo era localizar e investigar não apenas sumidouros, mas outros tipos de entradas de cavernas usando modelagem de nuvem de pontos. Neste artigo, descrevemos nosso método para localizar possíveis aberturas de cavernas usando modelos de relevo local que requerem apenas um conhecimento prático de técnicas de visualização de relevo. Usando duas técnicas de levantamento de pedestres, confirmamos uma alta taxa de precisão na localização de entradas de cavernas que variam em tamanho e morfologia. Embora a cobertura de pesquisa de pedestres 100% fornecesse a maior taxa de precisão na detecção de cavernas, as análises de imagens lidar provaram ser convenientes para atender às metas do projeto ao considerar as restrições de tempo e recursos. Usando dados derivados de lidar, nosso objetivo era localizar e investigar não apenas sumidouros, mas outros tipos de entradas de cavernas usando modelagem de nuvem de pontos. Neste artigo, descrevemos nosso método para localizar possíveis aberturas de cavernas usando modelos de relevo local que requerem apenas um conhecimento prático de técnicas de visualização de relevo. Usando duas técnicas de levantamento de pedestres, confirmamos uma alta taxa de precisão na localização de entradas de cavernas que variam em tamanho e morfologia. Embora a cobertura de pesquisa de pedestres 100% fornecesse a maior taxa de precisão na detecção de cavernas, as análises de imagens lidar provaram ser convenientes para atender às metas do projeto ao considerar as restrições de tempo e recursos. Usando dados derivados de lidar, nosso objetivo era localizar e investigar não apenas sumidouros, mas outros tipos de entradas de cavernas usando modelagem de nuvem de pontos. Neste artigo, descrevemos nosso método para localizar possíveis aberturas de cavernas usando modelos de relevo local que requerem apenas um conhecimento prático de técnicas de visualização de relevo. Usando duas técnicas de levantamento de pedestres, confirmamos uma alta taxa de precisão na localização de entradas de cavernas que variam em tamanho e morfologia. Embora a cobertura de pesquisa de pedestres 100% fornecesse a maior taxa de precisão na detecção de cavernas, as análises de imagens lidar provaram ser convenientes para atender às metas do projeto ao considerar as restrições de tempo e recursos. descrevemos nosso método para localizar potenciais aberturas de cavernas usando modelos de relevo local que requerem apenas um conhecimento prático de técnicas de visualização de relevo. Usando duas técnicas de levantamento de pedestres, confirmamos uma alta taxa de precisão na localização de entradas de cavernas que variam em tamanho e morfologia. Embora a cobertura de pesquisa de pedestres 100% fornecesse a maior taxa de precisão na detecção de cavernas, as análises de imagens lidar provaram ser convenientes para atender às metas do projeto ao considerar as restrições de tempo e recursos. descrevemos nosso método para localizar potenciais aberturas de cavernas usando modelos de relevo local que requerem apenas um conhecimento prático de técnicas de visualização de relevo. Usando duas técnicas de levantamento de pedestres, confirmamos uma alta taxa de precisão na localização de entradas de cavernas que variam em tamanho e morfologia. Embora a cobertura de pesquisa de pedestres 100% fornecesse a maior taxa de precisão na detecção de cavernas, as análises de imagens lidar provaram ser convenientes para atender às metas do projeto ao considerar as restrições de tempo e recursos.