STRAN ZA POPRAVKE, ERRATA
Stran z napako Vrstica z napako Namesto Naj bo
Ta stran je namenoma prazna
BIBLIOGRAFSKO – DOKUMENTACIJSKA STRAN IN IZVLEČEK
UDK: 528.738(497.4Županova jama)(043.3) Avtor: Aljaž Peklaj
Mentor: doc. dr. Aleš Marjetič
Somentorja: doc. dr. Polona Pavlovčič Prešeren in doc. dr. Dejan Grigillo
Naslov: Celosten postopek izdelave georeferenciranega oblaka točk Velike dvorane Županove jame
Tip dokumenta: Magistrsko delo Obseg in oprema: 54 str, 16 pregl., 39 sl.
Ključne besede: izmera jame, geodetska mreža, klasična terestrična mreža, mreža GNSS, statična GNSS metoda, izravnava MNK, S-transformacija, lasersko skeniranje, oblak točk
Izvleček
V magistrskem delu je predstavljen celosten postopek izdelave georeferenciranega oblaka točk Velike dvorane Županove jame pri Grosupljem. V delu so opisani postopki od vzpostavitve nadzemne koordinatne mreže s tehnologijo GNSS, izboljšavo nadzemne koordinatne mreže in izvedbo poligonskega vlaka skozi celotno jamo do Velike dvorane s klasično terensko izmero in izvedba skeniranja Velike dvorane Županove jame s terestričnim laserskim skenerjem. V delu so opisani tehnični pripomočki in celoten inštrumentarij z vsemi tehničnimi specifikacijami za izvedbo tako kompleksnega problema. Cilj naloge je izdelati georeferenciran oblak točk ustrezne kakovosti za umestitev kraške jame v prostor in prikaz na drugih topografskih podlagah. V zaključku dela so opisane vse ugotovitve, ki smo jih odkrili med izdelavo magistrskega dela.
BIBLIOGRAPHIC - DOCUMENTALISTIC INFORMATION AND ABSTRACT
UDK: 528.738(497.4Županova jama)(043.3) Author: Aljaž Peklaj
Supervisor: Assist. Prof. Aleš Marjetič Ph.D
Co-advisiors: Assist. Prof. Polona Pavlovčič Prešeren Ph. D. and Assist. Prof. Dejan Grigillo Ph. D
Title: Complete process of making a georeferenced point cloud of the Great Hall in Mayor's cave
Document type: Master's Thesis Notes : 54 p., 16 tab., 19 fig.
Key words: cave measurement, geodetic network, classical terrestrial network, GNSS network, static GNSS method, MNK compensation, S-transformation, laser scanning, point cloud
Abstract
The master's thesis presents the complete process of creating a georeferenced point cloud of the Great Hall of the Mayor's Cave near Grosuplje. The paper describes the procedures from the establishment of a coordinate network above the ground with GNSS technology, the improvement of the coordinate network above the ground and the implementation of a polygon through the entire cave to the Great Hall with classical terestrial measurement and the scanning of the Great Hall of the Mayor's Cave with a terrestrial laser scanner. The paper describes the technical aids and the entire equipment with all the technical specifications for solving out such a complex problem. The aim of the task is to create a georeferenced cloud of points of appropriate quality for the placement of a karst cave in space and display on other topographic bases. At the end of the paper, all the findings that we discovered during the preparation of the master's thesis are described.
ZAHVALE
Zahvaljujem se mentorju doc. dr. Alešu Marjetiču in somentorjema doc. dr. Poloni Pavlovčič Prešeren in doc. dr. Dejanu Grigillu za strokovno pomoč in nasvete pri izdelavi magistrskega dela.
Zahvala gre moji družini, prijateljem, sošolcem in sodelavcem, ki so me podpirali in spodbujali skozi vsa študijska leta.
KAZALO VSEBINE
BIBLIOGRAFSKO – DOKUMENTACIJSKA STRAN IN IZVLEČEK ... III BIBLIOGRAPHIC - DOCUMENTALISTIC INFORMATION AND ABSTRACT ... IV ZAHVALE ... V
1 Uvod ... 1
1.1 Opis obravnavane teme ... 1
1.2 Namen in cilj magistrskega dela ... 1
2 Teoretična izhodišča in metodologija dela ... 4
2.1 Evidentiranje jam ... 4
2.2 Županova jama ... 5
2.3 Lasersko skeniranje Slovenije ... 7
2.4 Statična metoda GNSS... 8
2.5 Terestrična metoda izmere in geodetska mreža ... 8
2.6 Terestrično lasersko skeniranje ... 9
2.7 Uporabljena merska in programska oprema ... 10
2.7.1 Inštrumentarij za GNSS izmero stabilnih talnih točk ... 11
2.7.2 Inštrumentarij za terestrično izmero ... 12
2.7.3 Inštrumentarij za izvedbo meritev s terestričnim laserskim skenerjem ... 13
2.7.4 Programska oprema: ... 14
3 Vzpostavitev geodetske mreže in poligonskega vlaka v jami ... 15
3.1 Priprava na meritve in rekognosciranje terena ... 15
3.2 Določitev koordinat izmeritvene mreže z uporabo GNSS tehnologije ... 15
3.3 Izvedba meritev s tahimetrom ... 18
3.4 Terestrično lasersko skeniranje jame ... 24
4 Obdelava opazovanj in izračun ... 27
4.1 Obdelava opazovanj GNSS ... 27
4.2 Izračun in izravnava horizontalne geodetske mreže ... 27
4.2.1 Izravnava proste mreže z S-transformacijo ... 28
4.3 Obdelava podatkov terestričnega laserskega skeniranja... 30
5 Rezultati in analiza rezultatov ... 34
5.1 Rezultati in analiza rezultatov obdelave opazovanj GNSS ... 34
5.2 Rezultati in analiza rezultatov terestričnih meritev ... 36
5.3 Rezultati in analiza rezultatov terestričnega laserskega skeniranja ... 42
6 Zaključek ... 49
VIRI.. ... 51
VIRI SLIK ... 54
KAZALO SLIK
Slika 1: Turistična karta Županove jame (Turistično društvo Županova jama, 2020) ... 1
Slika 2: Naravne znamenitosti Županove jame (Turistično društvo Županova jama, 2020) ... 2
Slika 3: Prikaz celotne izvedbe po korakih ... 3
Slika 4: Lokacija Županove jame (45°54'47.25"N, 14°38'21.17"E) (Google Earth, 2020) ... 5
Slika 5: Velika dvorana (osebni arhiv, 2018)... 6
Slika 6: Vzdolžni in prečni grafični prikaz Županove jame (Perpar, 1997) ... 7
Slika 7: Primer postavitve merskih valjčkov in krogel (Bauer in sod, 2015) ... 9
Slika 8: Prikaz delovanja impulznega terestričnega laserskega skenerja (Mavsar, 2006) ... 10
Slika 9: Levo - Leica Viva GS15; desno - Javad Triumph 10 (osebni arhiv, 2018)... 11
Slika 10: Precizni tahimeter Leica TS30 (osebni arhiv, 2018) ... 12
Slika 11: Levo: Terestrični laserski skener Riegl VZ 400 (osebni arhiv, 2018), Desno: retroreflektivna tarča (Riegl,2020) ... 14
Slika 12: Prikaz točk, ki so bile izmerjene z GNSS tehnologijo in točki A in V na obeh vhodih v jamo .. 16
Slika 13: Izmera talne GNSS točke B (osebni arhiv, 2018) ... 17
Slika 14: Levo: postavitev instrumenta TS30 na točko V; Desno: glavni vhod v jamo (osebni arhiv, 2018) ... 19
Slika 15: Geodetska mreža nad površjem ... 20
Slika 16: Levo: Prečni prerez vertikalnega prenos točke A v Permetovo dvorano (Marjetič, 2018); Desno: postavitev instrumenta nad vertikalni jašek (osebni arhiv, 2018) ... 20
Slika 17: Velikost grezilnega laserskega žarka Leica TS30 na točki Ax – vertikalno grezenje (osebni arhiv, 2018)... 21
Slika 18: Talna točka, ki je bila uporabljena za izmero jame (osebni arhiv, 2018) ... 21
Slika 19: Poligonski vlak pod zemljo ... 22
Slika 20: Postavitev tarče na točki S17 ... 23
Slika 21: Levo: Vzpostavitev talne točke S15; Desno: Vzpostavitev talne točke S18 (osebni arhiv) ... 23
Slika 22: Prikaz razporeditve veznih in oslonilnih točk v Veliki dvorani ... 24
Slika 23: Terestrični laserski skener Riegl VZ-400 in računalnik z naloženim programom RiSCAN PRO 26 Slika 24: Prikaz retroreflektivnega valjčka/tarče v programu RiSCAN ... 26
Slika 25:Grafičen prikaz amplitude odboja retroreflektivnih tarč in valjčkov ... 31
Slika 27: Matrika MSOP (Riegl, 2013) ... 32
Slika 26: Sistem treh koordinatnih sistemov (SOCS, PRCS in GLCS) (Riegl, 2013) ... 32
Slika 28: Octree kocka (Lobos, 2009) ... 33
Slika 29: Prikaz primerjave natančnosti koordinat, dobljenih z RTK metodo GNSS izmere (rdeče) in statično metodo GNSS izmere (zelene) ... 35
Slika 30: Prikaz primerjave standardnih absolutnih elips pogreškov v nadzemni geodetski mreži ... 38
Slika 31: Prikaz primerjave standardnih absolutnih elips pogreškov v podzemni geodetski mreži ... 41
Slika 32: Prikaz razporeditve stojišč laserskega skenerja v Veliki dvorani ... 42
Slika 33: Prikaz detajla Velike dvorane (stalaktiti) ... 45
Slika 35: Prikaz oblaka točk po izbrisu odvečnih točk trinožnega stativa ... 46
Slika 34: Prikaz oblaka točk pred izbrisom odvečnih točk trinožnega stativa ... 46
Slika 36: Prikaz senc oblaka točk ... 47
Slika 37: 3D prikaz lokacije Velike dvorane ... 47
Slika 38: Prečni pogled Velike dvorane in poteka jame od vhoda ... 48
Slika 39: Prikaz lokacije jame na sivinskem modelu ... 48
Ta stran je namenoma prazna.
1 Uvod
1.1 Opis obravnavane teme
V geodeziji se vse bolj uporabljajo različni sistemi zajemanja prostorskih podatkov, s katerimi lahko v zelo kratkem času zajamemo velike količine podatkov z zadovoljivo natančnostjo. Eden teh sistemov je tudi terestrično lasersko skeniranje, ki se zadnje desetletje vse bolj razvija in je dostopen širšemu krogu uporabnikov. Z novimi merskimi tehnologijami lahko pridobimo veliko več informacij in nova spoznanja, ki lahko kasneje koristijo drugim strokam za nadaljnja raziskovanja.
Geodezija, kot veda, se ukvarja tudi z izmero in kartiranjem podzemnih jam. Osnovna naloga geodezije pri kartiranju jam je izmera poteka dolžine in globine jame ter njena umestitev v prostor za grafični prikaz horizontalnega in vertikalnega poteka jame, kot lahko vidimo na sliki 1. Slovenija je na tem področju še posebej zanimiva, saj imamo preko 13.430 odkritih jam, ki imajo status podzemne geomorfološke naravne vrednote državnega pomena. Gostota jam je 0,662 jame na km2, kar Slovenijo v svetovnem merilu uvršča v sam vrh števila jam na kvadratni kilometer (eKataster, 2020).
1.2 Namen in cilj magistrskega dela
Namen magistrske naloge je izdelati oblak točk Velike dvorane Županove jame in ga globalno umestiti v prostor za naknadna raziskovanja. Oblak točk, ki ni georeferenciran, ni uporaben za nadaljnja obdelovanja, saj ga ne moremo primerjati z drugimi prostorskimi podatki. Ravno tako nam le poligon po jami ne koristi, če želimo vizualizirati in grafično 3R prikazati jamo. Zato smo se odločili, da vse
Slika 1: Turistična karta Županove jame (Turistično društvo Županova jama, 2020)
postopke združimo in jih opravimo celostno od začetka do konca. V okviru magistrske naloge smo zastavili hipotezo: Ali lahko s kombinacijo različnih merskih tehnik (statična izmera GNSS, klasična terenska izmera in terestrično lasersko skeniranje) izdelamo oblak točk jame ustrezne kakovosti, ki je pravilno georeferenciran v prostoru in ga združimo z drugimi topografskimi podatki (podatki Laserskega Skeniranja Slovenije) za ustrezen prikaz položaja jame v prostoru.
Kot testni primer smo izbrali kraško jamo Županova jama pri Grosupljem, ki predstavlja pomemben naravni spomenik in idealno okolje za raziskovanje kraškega sveta. Županovo jamo smo izbrali, ker je dostop do vhoda v jamo možen z avtom, ker je v bližnji okolici dovolj odprtih površin za določitev položaja točk s sprejemniki GNSS, ki so bile v nadaljevanju uporabljene kot osnova za geodetsko mrežo, predvsem pa, ker po jami poteka urejena pešpot, ki sicer služi turističnim ogledom. Celoten del jame, kjer potekajo turistični ogledi, je osvetljen, kar je zelo olajšalo izvedbo meritev in merskih postopkov v jami. Pred izvedbo meritev smo izvedli terenski ogled okolice jame, poti v jamo in celotne Županove jame ter se dogovorili, kako bi bilo smiselno izvesti meritve. Po celotni jami je mnogo naravnih znamenitosti (slika 2). Ker smo nalogo izvajali testno, smo se odločili, da bomo izvedli terestrično lasersko skeniranje le Velike dvorane, saj bi bilo skeniranje celotne jame časovno in podatkovno preobsežno.
V magistrski nalogi je opisan celoten postopek izvedbe meritev, vključno z vsem potrebnim inštrumentarijem, postopki meritev in izračuni končnih rezultatov. Naloge smo se lotili celostno od zagotovitve izmeritvene mreže na površju in v jami do izvedbe terestričnega laserskega skeniranja in vizualizacije oblaka točk kot je povzeto na sliki 3. Celotno nalogo smo razdelili na tri vsebinske sklope, saj smo pri vsaki od teh nalog uporabili drugo metodo zajema prostorskih podatkov.
Slika 2: Naravne znamenitosti Županove jame (Turistično društvo Županova jama, 2020)
V prvem delu smo s statično izmero GNSS določili koordinate geodetskih točk v okolici Županove jame v državnem koordinatnem sistemu. Točke smo razporedili glede na konfiguracijo terena in izvedli meritve na štirih točkah v več serijah. Merske podatke GNSS smo ustrezno obdelali v programskem okolju Leica Infinity in pridobili končne koordinate točk v slovenski realizaciji koordinatnega sistema ETRS89, to je v koordinatnem sistemu D96/TM. Te smo nato uporabili v izračunih nadzemne in podzemne geodetske mreže.
V drugem delu smo opravili terestrične meritve v geodetski mreži, s katerimi smo povezali točke, ki so bile predhodno izmerjene s sprejemniki GNSS. Vse točke, izmerjene z GNSS, med seboj niso bile vidne, zato smo dodali vmesne vezne točke. Med vsemi vidnimi točkami smo opravili meritve poševnih dolžin, horizontalnih smeri in zenitnih razdalj po girusni metodi izmere. Nato smo skozi glavni vhod vzpostavili poligonski vlak v jamo do Velike dvorane. Po zaključenem terenskem delu smo meritve terestrične izmere uporabili za izračun koordinat točk nadzemne in podzemne mreže. Koordinate točk v Veliki dvorani smo nadalje uporabili za georeferenciranje oblaka točk.
V tretjem delu smo izvedli postopek terestričnega laserskega skeniranja Velike dvorane. Vzporedno z izvedbo terestričnega laserskega skeniranja smo na vsakem stojišču izvedli fotografiranje s fotoaparatom, nameščenim na terestričnem laserskem skenerju. Skenirane oblake točk smo v programu RiSCAN PRO združili v en oblak točk in jih georeferencirali. Vsem točkam smo iz fotografij, zajetih med skeniranjem, določili vrednosti RGB. Oblak točk smo za nadaljnjo obravnavo razredčili in shranili v ustrezen format. Končni izdelek je obarvan georefernciran oblak točk Velike dvorane Županove jame.
Izračunani oblak točk smo v ustreznem programu prikazali skupaj s podatki aero laserskega skeniranja Slovenije in grafično ponazorili umestitev v prostor.
Vsi rezultati so ovrednoteni v zaključku naloge, kjer so opisane tudi ideje za nadaljnja raziskovanja, ki bi se lahko izvedla in izdelala na podlagi končnih rezultatov te magistrske naloge.
Slika 3: Prikaz celotne izvedbe po korakih
2 Teoretična izhodišča in metodologija dela
2.1 Evidentiranje jam
Jamske karte so namenjene orientaciji in gibanju obiskovalcev jam in raziskovanju in odkrivanju novih jam in povezav. 1.1.2006 je v Sloveniji začel delovati prvi kataster jam na svetu, ki na enem mestu zbira in hrani podatke in dokumente o jamah na območju Slovenije. Vsaka odkrita jama v Sloveniji ima v katastru jam zabeležene koordinate vhoda v jamo, dolžino in globino jame ter datum odkritja jame (eKataster, 2020).
V Sloveniji se za sporočanje podatkov o odkritju in raziskovanju jam uporablja Pravilnik o sporočanju podatkov o podzemnih jamah, ki je bil sprejet leta 2006. V nadaljevanju je navedena oblika in vsebina zapisnika novoodkrite jame povzeto po 5. členu Pravilnika o sporočanju podatkov o podzemnih jamah objavljeno v Uradnem listu RS, št. 120/2006, str. 12761 (Uradni list RS, 2006). Zapisnik mora biti v pisni obliki in mora zajemati najmanj naslednje podatke:
ime jame z morebitnimi sinonimi;
izsek iz lista Temeljnega topografskega načrta (v nadaljnjem besedilu: TTN) v merilu 1:5.000 ali 1:10.000 z vrisano lego vhoda v jamo;
koordinati vhoda po Gauss-Krügerjevem ali drugem veljavnem pravokotnem koordinatnem sistemu in navedbo nadmorske višine vhoda, določeno na terenu s pomočjo in navedbo enega izmed naslednjih načinov:
a. teodolitskega poligona (navezava na trigonometrično točko), b. kompasnega poligona (navezava na trigonometrično točko), c. GPS sprejemnika,
č. GPS sprejemnika in karte TTN v merilu 1:5.000 ali 1:10.000 ali d. TTN v merilu 1:5.000 ali 1:10.000;
načrt in osnovno merilno dokumentacijo;
podatek o dokumentiranem največjem višinskem razponu jame (v nadaljnjem besedilu: skupna globina jame), ki izhaja iz načrta ali osnovne merilne dokumentacije;
podatek o absolutni dolžini osi jame ali horizontalni dolžini osi jame (v nadaljnjem besedilu:
skupna dolžina jame), ki izhaja iz načrta ali osnovne merilne dokumentacije;
datum odkritja jame;
osebno ime, ime društva ali firmo ter naslov osebe, ki je prispevala podatke za evidentiranje jame;
osebno ime ter naslov prvopristopnikov v jami;
podatek o opremi, potrebni za obisk pretežnega dela jame;
podatke o jamskem živem svetu, jamskem inventarju in posebnostih jame (splošna oznaka), če jih jama ima;
podatek o stanju jame, zlasti o poškodovanju in onesnaženosti;
podatek o tem, ali je jama vojno grobišče;
podatek o tem, ali v jami še poteka odkrivanje, raziskovanje in dokumentiranje jame z okvirno navedbo datuma, predvidenega za zaključek raziskovanja (Uradni list RS, 2006).
2.2 Županova jama
Županovo jamo je leta 1926 odkril takratni župan Josip Perme, po čemer je tudi dobila ime. Nahaja se 8 kilometrov južno od Grosuplja pri vasi Velike Lipljenje (slika 4) v neposredni bližini protiturške utrdbe Tabor Cerovo. Jama je nastala v apnencih spodnje jure in meri v dolžino približno 710 metrov ter leži na nadmorski višini 468 metrov, v globino pa meri tudi do 77 metrov. V jami so prisotni vsi značilni kraški kapniki od stalagmitov in stalaktitov do brezen, rovov, sigastih ponvic s kristalno čisto vodo in prepadov. Pozimi na vhodu v Ledenico nastanejo tudi ledeni kapniki. Županovo jamo je oblikoval potok Podlomščica, ki danes teče nižje ob vznožju hriba Tabor. V jami je stalna temperatura okoli 10 °C in med 80 – 90 % vlažnost. Jama je za potrebe turističnih ogledov osvetljena (Turistično in okoljsko društvo Grosuplje, 2020).
Sestavljena je iz osmih dvoran (Ledenica, Srebrna dvorana, Permetova dvorana, Velika dvorana, Blatna dvorana, Matjaževa dvorana, Zadnja dvorana in leta 1995 na novo odkrita Igorjeva dvorana), ki so povezane z naravnimi in umetnimi prehodi, po katerih je danes speljana urejena turistična pot. Prvo
Slika 4: Lokacija Županove jame (45°54'47.25"N, 14°38'21.17"E) (Google Earth, 2020)
dvorano, Ledenico, skozi katero se danes vstopa v jamo, je opisal Janez Vajkard Valvazor v knjigi Slava vojvodine Kranjske. Največja dvorana Županove jame je Velika dvorana (slika 5), ki v dolžino meri približno 45 m v širino pa 20 m. Od vhoda v jamo do Velike dvorane je potrebno prehoditi več kot 250 stopnic in opraviti 255 dolžinskih metrov. Skozi dvorano sta speljani dve betonski stezi, po kateri potekajo krožni turistični ogledi (Turistično in okoljsko društvo Grosuplje, 2020).
V nadaljevanju je na kratko opisana zgodovina jame od odkritja do danes (povzeto po spletni strani Županova jama, Turistično in okoljsko društvo Grosuplje, 2020):
26. maj 1926 – odkritje
15. maj 1927 – uradno odprtje jame
1935 – prekopan umetni rov med Ledenico in Županovo jamo ter odprtje vhoda v jamo skozi Ledenico
1936 – razsvetlitev z električno lučjo
1937 – odkritje Matjaževe in Zadnje dvorane
1946 – ponovno odprtje po vojni in preimenovanje v Taborsko jamo
1995 – odkritje Igorjeve dvorane, ki ni dostopna za obiskovalce
1996 – ponovno preimenovanje v Županovo jamo
Slika 5: Velika dvorana (osebni arhiv, 2018)
Jamo so prvič izmerili jamarji Društva za raziskovanje jam iz Ljubljane leta 1926, kasneje pa jo je Inštitut za raziskovanje jam Postojna leta 1987, ob 70 letnici odkritja jame, ponovno izmeril in raziskal, kar pričajo tudi kovinski čepi v jami. Grafičen prikaz jame na sliki 6 je nastal leta 1995 po odkritju Igorjeve dvorane (Perpar, 1997). V kataster jam je bila vnesena leta 1990 in je vpisana pod katastrsko številko 27.
Tekom celotnega postopka meritev smo na površju in v jami izvajali tri med seboj popolnoma različne metode zajema prostorskih podatkov, kjer je vsaka metoda predstavljala pomembno vlogo pri končnem izračunu oblaka točk Velike dvorane Županove jame in njene umestitve v prostor v globalni koordinatni sistem. V nadaljevanju so na kratko predstavljene vse metode zajema prostorskih podatkov, ki smo jih uporabili.
2.3 Lasersko skeniranje Slovenije
Projekt Laserskega skeniranja Slovenije je bil deloma izveden v letu 2011, večinoma pa v letih 2014 in 2015. Namen projekta je bil zagotoviti ustrezne podatke za zajem podatkov o hidrografiji in dejanski rabi (vodnih) zemljišč. Na podlagi zajetih podatkov je bil izdelan digitalni model reliefa (DMR), oblak točk reliefa (OTR) in georeferenciran in klasificiran oblak točk (GKOT) ter podoba analitičnega senčenja (PAS), ki je izdelana iz DMR. Vsi podatki so prosto dostopni na spletni strani Agencije RS za okolje. Podatki so zapisani v državnih ravninskih koordinatnih referenčnih sistemih D96//TM in D48/GK. Za višinsko transformacijo se uporablja ploskev absolutnega geoida Slovenije SLOVRP2016/Koper. Celotna država je skenirana z gostoto prvih odbojev najmanj 5 točk/m2 za večino države, na območjih večjih gozdov pa z gostoto 2 točki/m2 (Triglav in Bric, 2015).
Slika 6: Vzdolžni in prečni grafični prikaz Županove jame (Perpar, 1997)
2.4 Statična metoda GNSS
Statična metoda GNSS izmere nam omogoča določitev koordinat točk z natančnostjo nekaj milimetrov.
Za razliko od RTK GNSS metode je potrebno rezultate, pridobljene s statično metodo, naknadno obdelati v za to namenjenih računalniških programih. Statično metodo izmere se lahko izvaja relativno v navezavi na referenčno postajo ali virtualno referenčno točko (ang. VRS) v neposredni bližini izvajanja meritev. Za kakovostno določitev položaja točk moramo meritve izvajati vsaj eno uro na vseh točkah, običajno imamo na razpolago manj sprejemnikov kot je število točk, zato izvedemo več serij na eni točki. Število serij je odvisno od števila sprejemnikov in želene končne natančnosti izmerjenih točk.
Vsaka točka naj bi bila opazovana vsaj dvakrat. Pred začetkom izvajanja meritev v sprejemniku nastavimo višinski kot in interval registracije. Iz vidnih satelitskih sistemov GPS, GLONASS, Galileo in BeiDou z meritvami pridobivamo fazna in kodna opazovanja. Končni rezultat obdelave meritev GNSS je bazni vektor med točkama, ki služi za nadaljnjo določitev koordinat (Čadež, 2010). Statično metodo izmere pogosto uporabljamo v kombinaciji s klasično geodetsko izmero, pri čemer lahko s statično metodo izmere danim točkam določimo koordinate v globalnem koordinatnem sistemu in jih nato s klasično precizno geodetsko mrežo izboljšamo. Pri izmeri točk z metodami GNSS izmere moramo paziti na odprt pogled na nebo, saj nam lahko odboj signala od objektov (stavbe, drevesa, električni kabli, ipd.) poslabšajo kakovost določitve koordinat.
2.5 Terestrična metoda izmere in geodetska mreža
Terestrične meritve so sestavljene iz klasičnih terenskih metod izmere, kot so izmera horizontalnih kotov, poševnih dolžin in zenitnih razdalj. Tovrstne meritve v geodeziji izvajamo s teodolitom, elektronskim razdaljemerom in nivelirjem. Z naštetimi merilnimi napravami in metodami lahko vzpostavimo geodetsko mrežo, ki je osnova geodetskih meritev za umestitev merjenih objektov v prostor. Osnova mreže je določena z izmero GNSS ali pa je izboljšana s kombinacijo GNSS in klasično terestrično metodo izmere. Pri vzpostavitvi geodetske mreže za izmero jam se vzpostavi nadzemno (primarno geodetsko mrežo) in podzemno (jamsko geodetsko mrežo). Iz točk geodetske mreže v jami lahko želenim točkam v jami določimo koordinate v izbranem koordinatnem sistemu. V jamah za izvedbo geodetske mreže pogosto izvedemo slepi poligon, saj nam ozki predori ne omogočajo izvedbe klasične geodetske mreže. Za izboljšanje rezultatov geodetske mreže izvedemo girusno metodo opazovanj. Na podlagi nadštevilnih opazovanj lahko naredimo izravnavo mreže, kjer meritvam predhodno določimo ustrezne uteži. Pred izvedbo se postavi zahteve glede natančnosti določitve koordinat geodetske mreže. Glede na zahtevano natančnost in upoštevanje reliefa se določi ustrezen inštrumentarij, oblika geodetske mreže, število meritev ter število vzpostavljenih točk na terenu. Pri vzpostavitvi geodetske mreže na terenu poskušamo zagotoviti čim enakomernejšo oddaljenost med točkami in čim več merskih povezav med točkami (Kogoj in Stopar, 2009).
2.6 Terestrično lasersko skeniranje
S terestričnim laserskim skenerjem lahko v kratkem času pridobimo gost oblak točk z relativno visoko natančnostjo. Zato se danes vse bolj uporabljajo za zajem kompleksnih objektov in predmetov v različnih gospodarskih panogah. Iz oblaka točk lahko izdelamo 3D modele za različne namene uporabe.
V geodeziji se uporabljajo za izmero volumnov zemljin, izdelavo geodetskih načrtov, izmero poslovnih, industrijskih in stanovanjskih objektov ipd. Za registracijo oblakov točk uporabimo točke, ki jih signaliziramo z merskimi valjčki, kroglami ali tarčami. Na sliki 7 je prikazana razporeditev merskih valjčkov in krogel med laserskim skeniranjem Speleolitske jame.
Za georeferenciranje oblaka točk se uporabljajo signalizirane oslonilne točke, ki so običajno izmerjene z GNSS ali kombinacijo GNSS in terestrične izmere. Terestrični laserski skener za delovanje uporablja laserske žarke, kar pomeni, da za delovanje ne potrebuje vidne svetlobe in lahko z njim izvedemo meritve v popolni temi. Terestrični laserski skenerji omogočajo namestitev visoko ločljivega kalibriranega fotoaparata na laserski skener, ki po zaključenem skeniranju izvede fotografiranje območja. S tem lahko vsem točkam v oblaku določimo RGB vrednost. Za izvedbo meritev s terestričnim laserskim skenerjem moramo zagotoviti, da ima skenirani objekt tako površino, da se lahko odbija laserska svetloba. Impulzni terestrični laserski skener deluje tako, da odda večje število laserskih žarkov, ki potujejo do objekta, se od njega odbijejo in vrnejo proti inštrumentu. Sprejemnik s pomočjo fotodiode zazna odbite laserske žarke in na podlagi izmerjenega časovnega intervala potovanja signala izračuna
Slika 7: Primer postavitve merskih valjčkov in krogel (Bauer in sod, 2015)
razdaljo med terestričnim laserskim skenerjem in merjenim objektom, kot je predstavljeno na sliki 8.
Terestrični laserski skenerji so najpogosteje sestavljeni iz enega ali dveh gibljivih zrcal, ki laserske žarke strukturirano usmerita po celotnem skeniranem območju (Mavsar, 2006).
Terestrične laserske skenerje ločimo na skenerje dolgega, srednjega, kratkega in bližnjega (zelo kratkega; triangulacijski skenerji) dosega. Pri izmeri Velike dvorane Županove jame smo uporabili terestrični laserski skener srednjega dosega. Sistem terestričnega laserskega skenerja je sestavljen iz terestričnega laserskega skenerja, baterije, ki ga napaja in računalnika z nameščenim programom za upravljanje s terestričnim laserskim skenerjem.
2.7 Uporabljena merska in programska oprema
Kot zanimivost lahko omenimo, da smo med zajemom uporabili kar pet različnih inštrumentov za zajem prostorskih podatkov. Uporabili smo dva različna sprejemnika GNSS Leica Viva GS15 in Javad Triumph LSA 10 + Choke Ring Antena RingAnt – G3T, katerih tehnične lastnosti so predstavljene v preglednici 1, precizni tahimeter Leica TS30, katerega tehnične lastnosti so predstavljene v preglednici 2 in terestrični laserski skener Riegel VZ-400, katerega tehnične lastnosti so predstavljene v preglednici 3, na katerem je bil nameščen fotoaparat Nikon D610. V nadaljevanju so predstavljeni pomembni tehnični podatki vseh uporabljenih merskih inštrumentov in ostala merska in programska oprema za izvedbo meritev in izračun rezultatov.
Slika 8: Prikaz delovanja impulznega terestričnega laserskega skenerja (Mavsar, 2006)
2.7.1 Inštrumentarij za GNSS izmero stabilnih talnih točk
2 x Leica Viva GS15 (slika 9)
1x Javad Triumph LSA 10 + Choke Ring Antena RingAnt – G3T (slika 9)
4 x stativ Leica
4x podnožje Leica
4x pecelj Leica
4 x 20 cm dolgi kovinski poligonski klin za stabilizacijo talnih točk
kladivo
ročni merski trak
Preglednica 1: Tehnične lastnosti - natančnosti opazovanj GNSS sprejemnikov Leica GS15 (Leica Geosystems) in Javad Triumph 10 + Choke Ring Antena Ring Ant-G3T pri statični metodi izmere (Leica Geosystems, JAVAD GNSS)
GNSS sprejemnik horizontalna natančnost vertikalna natančnost
Leica Viva GS15 3 mm; 1 ppm 3,5 mm; 0,4 ppm
Javad Triumph 10 + Choke Ring Antena
Ring Ant-G3T 3 mm; 1 ppm 3,5 mm; 0,4 ppm
Slika 9: Levo - Leica Viva GS15; desno - Javad Triumph 10 (osebni arhiv, 2018)
2.7.2 Inštrumentarij za terestrično izmero
1 x tahimeter Leica TS30 (slika 10)
5 x preciznih prizm Leica GPH1P
5 x stativ Leica
5 x podnožje Leica
5 x pecelj Leica
6 x 20 cm dolgi kovinski poligonski čep za stabilizacijo dodatnih talnih točk
kladivo
žepni merski trak
Preglednica 2: Tehnične lastnosti preciznega instrumenta Leica TS30 (Leica Geosystems)
kotna natančnost – standardna deviacija ISO-17123-3 0,5'' / 0,15 mgon natančnost merjenja dolžin z reflektorjem (standardna deviacija ISO-17123-4) 0,6 mm; 1 ppm natančnost merjenja dolžin brez reflektorja (standardna deviacija ISO-17123-4) 2 mm; 2 ppm
doseg ATR 1.000 m
kotna natančnost in trajanje meritve ATR 1'' / običajno 3-4
doseg razdaljemera z reflektorjem 3.500 m s
hitrost vrtenja 180stopinj/s
čas za spremembo iz prve krožne lege v drugo krožno lego 2,9 s
Slika 10: Precizni tahimeter Leica TS30 (osebni arhiv, 2018)
2.7.3 Inštrumentarij za izvedbo meritev s terestričnim laserskim skenerjem
terestrični laserski skener Riegl VZ-400 (slika 11)
prenosni računalnik z nameščenim programom RiSCAN PRO
baterija za napajanje laserskega skenerja
digitalni zrcalno refleksni fotoaparat Nikon D610
nastavek za namestitev fotoaparata na laserski skener
6 x podnožje Leica
4 x pecelj Leica
4 x okrogla retroreflektivna tarča r = 5 cm (slika 11)
6 retroreflektivnih valjčkov r =10 cm
ročni merski trak
6 x stativ Leica
50 metrski podaljšek 220 V
2 x čelne svetilke
Preglednica 3: Tehnične lastnosti laserskega skenerja Riegl VZ-400 (Riegl Laser Measurement Systems)
meritveni doseg za naravne tarče z odbojnostjo ≥ 90% < 600 m meritveni doseg za naravne tarče z odbojnostjo ≥ 20% < 280 m
minimalni doseg 1,5 m
točnost meritev 5 mm
natančnost meritev 3 mm
maksimalni število posnetih točk teoretično neomejeno
valovna dolžina laserja blizu infra rdeče
vertikalno območje skeniranja 100° (-40° do + 60°)
vertikalni mehanizem skeniranja oscilirajoče/ rotirajoče
ogledalo
vertikalna hitrost skeniranja 3 do 120 linij na sekundo
vertikalna kotna natančnost > 0.0005°
horizontalno območje skeniranja 360°
horizontalni mehanizem skeniranja rotirajoča glava
horizontalna hitrost skeniranja 0° do 60° na sekundo
horizontalna kotna natančnost > 0.0005°
2.7.4 Programska oprema:
Leica Infinity (obdelava GNSS statične izmere)
GEM (izravnava horizontalne geodetske mreže)
VimWin (izravnava višinske geodetske mreže)
RTKLib (prikaz vpliva multipatha)
RiSCAN PRO (upravljanje skenerja in obdelava oblaka točk)
ArcMap (2D prikaz)
AutoCad (3D prikaz in vizualizacija)
Slika 11: Levo: Terestrični laserski skener Riegl VZ 400 (osebni arhiv, 2018), Desno: retroreflektivna tarča (Riegl,2020)
3 Vzpostavitev geodetske mreže in poligonskega vlaka v jami
3.1 Priprava na meritve in rekognosciranje terena
Pred začetkom meritev smo pripravili plan terenskega dela. Pridobili smo ortofoto območja in sivinski prikaz višin, kjer se nahaja Županova jama, in grafično vrisali oba vhoda v jamo. Nato smo na ortofotu območja glede na zaraščenost, objekte v okolici in lokacijo obeh vhodov v jamo določili optimalne lokacije za vzpostavitev stabilnih točk geodetske mreže, na katerih smo kasneje s sprejemniki GNSS izvedli meritve za določitev globalnih koordinat v državnem koordinatnem sistemu D96/TM.
Po določitvi koordinat na ortofotu smo opravili rekogonosciranje terena in izvedli predhodne meritve z RTK GNSS metodo izmere, na podlagi česar smo se odločili za končne položaje točk za vzpostavitev geodetske mreže. Pri določitvi lokacij smo poskušali določiti lokacije tako, da je bilo čim več točk med sabo vidnih, s čimer smo zmanjšali število dodatnih stabilnih točk za vzpostavitev trigonometrične mreže točk. Ker smo meritve opravljali z različnimi merskimi postopki in tehnologijami, smo jasno zastavili plan poteka meritev. 27.3.2018 smo stabilizirali točke B, C, H in I na površju in jih izmerili s statično metodo izmere GNSS ter vzporedno stabilizirali točke A, D, E, F, G in V, kot je prikazano na sliki 15. S preciznim tahimetrom Leica TS 30 smo izvedli trigonometrične meritve. Isti dan smo izvedli meritve za vzpostavitev poligonskega vlaka pod zemljo in izmero oslonilnih točk S14, S15, S16, S17 in S18 v Veliki dvorani. Tekom izvedbe meritev v Veliki dvorani smo naredili plan postavitev oslonilnih in veznih točk. 16.4.2018 smo v Veliki dvorani signalizirali oslonilne točke z retroreflektivnimi tarčami, postavili retroreflektivne valjčke, ki so predstavljali vezne točke in z laserskim skenerjem izvedli skeniranje.
3.2 Določitev koordinat izmeritvene mreže z uporabo GNSS tehnologije
Določitev koordinat stabiliziranih geodetskih točk smo izvedli s statično večurno metodo izmere GNSS.
Oba vhoda v Županovo jamo (glavni vhod in vhod skozi vertikalni jašek) se nahajata v gozdu, zato določitev koordinat s tehnologijo GNSS v bližini vhoda v jamo ni bila ustrezna, saj ne bi mogli opraviti meritev z zadovoljivo kakovostjo. Meritve na terenu smo izvajali spomladi v času, ko na drevesih še ni bilo poganjkov, ki bi lahko onemogočali sprejem signalov GNSS. Na sliki 12 so označene stabilizirane talne točke, določene z GNSS (B, C, H in I) ter oba vhoda v jamo (A in V), kjer je bilo potrebno vzpostaviti talne točke za vzpostavitev poligonskega vlaka v jami.
Točke smo na terenu stabilizirali z 20 cm dolgimi kovinskimi čepi. Nad stabilizirane talne točke smo postavili stative in podnožja, ki smo jih horizontirali in centrirali z inštrumentom Leica TS30. Nato smo izpeli inštrument in ga nadomestili s pecljem, na katerega se namesti antena GNSS (slika 13). Z ročnim merskim trakom smo nato izmerili višino od talne točke do centra antene.
Slika 12: Prikaz točk, ki so bile izmerjene z GNSS tehnologijo in točki A in V na obeh vhodih v jamo
Po centriranju in horizontiranju antene smo v ročnem upravljalcu nastavili parametre meritev in meritve izvajali ca. 120 min na vsaki točk. Meritve smo izvajali med 10:00 in 14:00 uro, pri čemer je bil interval registracije določen na 5 s in višinski kot na 15°. Izvedli smo tri serije na vseh štirih točkah (B, C, H in I). Meritve smo izvedli s sprejemniki GNSS Javad Triumph LSA 10 + Choke Ring Antena RingAnt – G3T in Leica Viva GS15. Med izmero smo spremljali vse signale navigacijskih sistemov GPS, GLONASS in Galileo, vendar smo v naknadnih izračunih uporabili le signale satelitskih sistemov GPS in GLONASS, ki jih podpira omrežje SIGNAL (SIGNAL, 2018). Višino anten smo izmerili z ročnim merskim trakom in jo sproti vnašali v sprejemnike, s čimer so se zapisale v surove RINEX datoteke meritev. Preden smo podatke obdelali, smo pregledali grafe kakovosti signala GNSS in odboja na vseh točkah, kjer so bili postavljeni GNSS sprejemniki. Na grafih 1, 2, 3 in 4 je prikazan vpliv odbojev signalov (multipatha), izmerjeno na točkah B, C, H in I v 3. seriji. Točki B in C sta se nahajali v gozdu (gozdna jasa), kar je razvidno tudi iz grafa, saj so vrednosti vpliva odbojev največje, točka H se je nahajala v neposredni bližini gozda, točka I pa je bila na odprtem. Graf vpliva odbojev signalov na točki H najbolj odstopa od ostalih grafov, saj so vrednosti ves čas sorazmerno visoke. Sklepamo, da je razlog za tako odstopanje v sprejemniku, saj smo točke B, C in I merili s sprejemniki Leica Viva GS15, točko H pa smo izmerili s sprejemnikom Javad Triumph LSA 10 + Choke Ring Antena RingAnt – G3T.
Slika 13: Izmera talne GNSS točke B (osebni arhiv, 2018)
3.3 Izvedba meritev s tahimetrom
Mrežo talnih točk, izmerjenih z GNSS, smo razširili s trigonometrično mrežo, v kateri smo s terestričnimi meritvami povezali vse GNSS-točke z dodatnimi trajno ali začasno stabiliziranimi točkami. Zaradi razgibanosti terena in vzpostavitve trigonometrične mreže v gozdu je bilo potrebno vzpostaviti šest dodatnih veznih točk, ki so bile izmerjene le s klasično terestrično izmero.
Trigonometrično mrežo smo vzpostavili z namenom, da bi izboljšali relativne odnose stabilnih talnih točk, predhodno izmerjenimi z GNSS sprejemniki in določili koordinate talnih točk na obeh vhodih v jamo. Izvedli smo girusno metodo izmere v petih girusih med vsemi vidnimi točkami (slika 14). Hkrati so bile merjene poševne dolžine in zenitne razdalje. Pri meritvah smo uporabljali precizni tahimeter Leica TS30. Meritve med točkami smo izvajali z uporabo sistema AVT (Avtomatsko Viziranje Tarče oz. ang. ATR pri instrumentih Leica Geosystems). Sistem omogoča, da operater le na začetku približno navizira tarčo, nato pa inštrument samodejno vizira tarče in izvede s strani operaterja določeno število
Graf 1: Prikaz vpliva odboja signalov na točki B v 3. seriji
Graf 2: Prikaz vpliva odboja signalov na točki C v 3. seriji
Graf 3: Prikaz vpliva odboja signalov na točki H v 3. seriji
Graf 4: Prikaz vpliva odboja signalov na točki I v 3. seriji
girusov v obeh krožnih legah. Izmero smo namenoma izvajali v času, ko drevesa še niso imela poganjkov, vendar je bilo območje dodobra zaraščeno z gozdom, zato veliko vizur ni bilo možno izvesti.
Trudili smo se, da bi bile vizure čim daljše, čim bolj enakomerno razporejene po terenu in da bi bilo vmesnih točk čim manj. Koordinate talnih točk v mreži smo hoteli določiti z visoko natančnostjo, saj se pogreški direktno prenašajo na vse točke, ki smo jih kasneje določili v jami kot oslonilne točke laserskega skenerja. Do prvega vhoda (pri točki V) so zgrajene betonske stopnice (slika 14), po katerih potekajo vodeni ogledi jame. Skozi prvi vhod smo v jamo speljali poligonski vlak, ki je bil podlaga za vzpostavitev oslonilnih talnih točk za izvedbo laserskega skeniranja Velike dvorane.
Drugi vhod v Županovo jamo je 11 metrov visok vertikalni jašek, ki se nahaja nad Permetovo dvorano.
Vertikalni jašek omogoča vertikalno grezenje v Permetovo dvorano in s tem vzpostavitev dveh koordinatnih točk z enakimi horizontalnimi koordinatami. Točki A in Ax imata enake koordinate e in n, razlika je le v višini točk. V Permetovi dvorani smo z železnim klinom stabilizirali talno točko Ax.
Inštrument smo horizontirali in centrirali nad talno točko Ax v Permetovi dvorani, pri čemer je center koordinatnih osi inštrumenta predstavljal točko A na površju, ki smo jo v nadaljevanju uporabili za vzpostavitev trigonometrične mreže, ki je prikazana na sliki 15.
Slika 14: Levo: postavitev instrumenta TS30 na točko V; Desno: glavni vhod v jamo (osebni arhiv, 2018)
Na sliki 16 je prikazana postavitev inštrumenta Leica TS30 nad vertikalnim jaškom v Permetovo dvorano. Točka Ax v Permetovi dvorani nam je pri obdelavi trigonometričnih meritev služila kot kontrola horizontalnih pogreškov poligonskega vlaka, saj smo predvidevali, da bo zaradi velikih temperaturnih razlik pri glavnem vhodu v jamo prišlo do bočne refrakcije meritev, ki bi lahko vplivale na natančnost poligonskega vlaka. Z vzpostavitvijo točke Ax smo od točke V na glavnem vhodu do
Slika 15: Geodetska mreža nad površjem
točka A (na površju)
točka Ax (Permetova dvorana)
Slika 16: Levo: Prečni prerez vertikalnega prenos točke A v Permetovo dvorano (Marjetič, 2018); Desno:
postavitev instrumenta nad vertikalni jašek (osebni arhiv, 2018)
točke Ax v jami izvedli zaključen horizontalni poligonski vlak. Temperatura na glavnem vhodu v jamo se na zelo kratki razdalji spremeni iz 20 °C v 10 °C, kolikor je povprečna temperatura Ledenice ob tem času.
Na sliki 17 je prikazana velikost laserskega snopa, ki ga izriše laser za centriranje z višine ca. 11 metrov.
Pri tem lahko kot zanimivost omenimo, da s prostim očesom ob vrtenju inštrumenta okoli Z osi nismo zaznali odstopanja laserskega snopa v nobeni smeri. Iz napisanega lahko izhajamo, da pri grezenju na točko 11 metrov globoko ni bila storjena večja omembe vredna napaka, ki bi lahko vplivala na rezultate meritev.
Po vzpostavitvi geodetske mreže nad terenom smo za potrebe določitve koordinat oslonilnih točk terestričnega laserskega skenerja izvedli poligonski vlak v jami do Velike dvorane. Poligonski vlak se je začel pri glavnem vhodu v jamo na točki V in je potekal po utrjeni betonski poti skozi jamo. Pri izvedbi poligonskega vlaka smo poskušali uporabiti že vzpostavljene talne točke, ki so bile predhodno
Slika 18: Talna točka, ki je bila uporabljena za izmero jame (osebni arhiv, 2018)
Slika 17: Velikost grezilnega laserskega žarka Leica TS30 na točki Ax – vertikalno grezenje (osebni arhiv, 2018)
vzpostavljene za izmero jame, kot je prikazano na sliki 18, kjer pa teh točk ni bilo, pa smo izvedli prosto stojišče.
Meritve smo izvajali po girusni metodi v petih girusih. Ponovno smo uporabili tehnologijo AVT. Pri meritvah smo izvedli prisilno centriranje tako, da smo ob menjavi prizme in inštrumenta na stativu pustili podnožje in zamenjali le inštrument in prizmo. Poligonski vlak je sestavljen iz 19 stojišč od točke V do S18 in je dolg ca. 255 metrov. Pri izvedbi poligonskega vlaka smo poskušali nova prosta stojišča postaviti tako, da bi bile dolžine vizur med stojišči čim bolj enakomerno porazdeljene, vendar je bilo to zaradi horizontalne in vertikalne razgibanosti jamskih hodnikov praktično nemogoče. Poševne dolžine vizur so bile med 6 m in 33 m. Na sliki 19 je prikazan horizontalni potek poligonskega vlaka.
V Veliki dvorani smo z železnimi klini vzpostavili talne točke (S14, S15, S16, S17 in S18), ki so bile kasneje uporabljene kot točke za registracijo in georeferenciranje oblaka točk Velike dvorane, posnete s terestričnim laserskim skenerjem. Preden smo točke stabilizirali, smo si Veliko dvorano dobro ogledali in določili najbolj primerna mesta, ki so bila kasneje dobro vidna s čim več stojišč. Točke smo po dvorani razporedili enakomerno na stabilno podlago. Ena od točk je bila postavljena na zgornjem platoju, od koder je vidna celotna Velika dvorana, prikazano na sliki 20.
Slika 19: Poligonski vlak pod zemljo
Na vsaki točki smo opravili meritve z inštrumentom TS30 v petih girusih. Čeprav je bila jama osvetljena, smo si pri viziranju na točke pomagali s čelnimi svetilkami, saj se je tako veliko lažje določilo središče prizme. Pri vzpostavitvi talnih točk smo se držali betonske/blatne poti, po kateri poteka turistična pot (slika 21), saj je prepovedano kakršnokoli uničevanje ali spreminjanje podlage izven urejenih poti. Vse točke smo slikali, saj v jami ves čas kaplja in so bile talne točke hitro prekrite z blatom in bi jih kasneje težje našli. Izvedbo mreže, meritve s sprejemniki GNSS in tahimetrom smo izvajali približno 10 ur.
Slika 20: Postavitev tarče na točki S17
Slika 21: Levo: Vzpostavitev talne točke S15; Desno: Vzpostavitev talne točke S18 (osebni arhiv)
3.4 Terestrično lasersko skeniranje jame
Po stabilizaciji in izmeri oslonilnih talnih točk v Veliki dvorani smo 16.4.2018 izvedli snemanje s terestričnim laserskim skenerjem Riegl VZ-400. Na stabilizirane talne točke S14, S16 in S17 smo postavili tarče Leica HDS 6. Točki S15 in S18 sta bili v času med izvedbo obeh meritev uničeni, saj ju nismo našli niti s pomočjo fotografij in topografij, ki smo jih predhodno izdelali za vsako točko.
Podnožja smo predhodno centrirali in horizontirali na talne točke z inštrumentom Leica TS30 in nato na podnožja vpeli nosilec s pecljem. Z ročnim trakom smo izmerili višino tarč, postavljenih na oslonilnih točkah, kar smo pri obdelavi podatkov vnesli v program RiSCAN PRO. Dodatno smo postavili eno tarčo na prosto stojišče, ki je bila uporabljena kot vezna točka. Na vidna mesta smo postavili šest retroreflektivnih valjčkov, katerih parametre ima terestrični laserski skener že vgrajene in služijo kot vezne točke za registracijo oblaka točk. Retroreflektivne valjčke smo razporedili čim bolj enakomerno po Veliki dvorani tako, da je bilo čim večje število valjčkov in tarč vidno s čim več stojišč, kot je prikazano na sliki 22, kjer so retroreflektivni vajčki in tarče označeni s predpono PRCS – angl. Project coordinate system, kar pomeni, da so točke podane v projektnem koordinatnem sistemu registriranega oblaka točk. V preglednici 4 je naveden tip tarče na posameznih točkah v Veliki dvorani.
Slika 22: Prikaz razporeditve veznih in oslonilnih točk v Veliki dvorani
Preglednica 4: Tip reflektorja na veznih in oslonilnih točkah
Ime točke Tip reflektorja
PRCS_001 RIEGL cylindrical reflector 100 mm PRCS_002 RIEGL cylindrical reflector 100 mm PRCS_003 RIEGL cylindrical reflector 100 mm PRCS_004 RIEGL cylindrical reflector 100 mm PRCS_005 RIEGL cylindrical reflector 100 mm PRCS_006 RIEGL flat reflector 50 mm PRCS_007 RIEGL flat reflector 50 mm PRCS_008 RIEGL flat reflector 50 mm PRCS_009 RIEGL flat reflector 50 mm PRCS_010 RIEGL cylindrical reflector 100 mm
Sprva je bilo predvideno, da bomo na stene jame prilepili reflektivne nalepke, vendar smo zaradi vpliva, ki ga ima lepilo na jamske kamnine, to zamisel opustili. Uporabili smo terestrični laserski skener Riegl VZ-400, ki je kompakten, sorazmerno lahek (tehta manj kot 10 kg) in je popolnoma prenosljiv. Na terestričnem laserskem skenerju je dodatno nameščen kalibriranim digitalni fotoaparat Nikon D610, ki je povezan s skenerjem in programom RiSCAN PRO, ki ga tudi upravlja.
Preden smo izvedli skeniranje, smo si ponovno ogledali Veliko dvorano in določili primerna stojišča za izvedbo meritev s terestričnim laserskim skenerjem, pri čemer smo upoštevali:
vidnost vsaj treh valčkov in dveh veznih točk z vsakega stojišča,
največje število izvedenih stojišč naj ne bo večje od 15,
postavitev stojišč terestričnega laserskega skenerja na betonske steze v čim večji meri, saj nismo želeli uničevati kapnikov in ostalega jamskega bogastva,
postavitev terestričnega laserskega skenerja na suho in stabilno mesto,
da bo v končnem oblaku točk čim manj senc in neizmerjenih delov izven merskega polja terestričnega laserskega skenerja in
največji in najmanjši zenitni kot snemanja, ki ga omogoča terestrični laserski skener.
Ob upoštevanju vseh zgornjih zahtev smo izvedli snemanje s 13 stojišč. Na vsakem stojišču smo terestrični laserski skener povezali s prenosnim računalnikom z naloženim programom RiSCAN PRO (slika 23). V projekt so se shranjevali podatki z vseh stojišč. Vsako stojišče je zajeto v skenerjevem lastnem koordinatnem sistemu, kar pomeni, da je oblak točk horizontalno in vertikalo orientiran glede na trenutni skenerjev položaj na izbranem stojišču. Pred izvedbo vsakega skeniranja smo določili naslednje parametre za zajem oblaka točk s terestričnim laserskim skenerjem:
višinski kot zajema nastavljen na -40° do 60°
horizontalni kot zajema nastavljen na 0° – 360°
ločljivost skeniranja na oddaljenosti 15 m od skenerja = 1 cm in
ločljivost skeniranja na oddaljenosti 22 m od skenerja = 1 cm (samo na stojišču ScanPos12),
Po vnosu parametrov v program je terestrični laserski skener izvedel načrtovano skeniranje. Najprej je izvedel 360° hitro skeniranje območja in nato na posnetem oblaku točk avtomatsko našel odbojne tarče in valjčke (slika 24). Program je nato izvedel fino skeniranje retroreflektivnih tarč, ki so bile vidne s trenutnega stojišča. Valjčki so kalibrirani in so standardnih velikosti premer = 100 mm in višina =100 mm. Program avtomatsko prepozna tarče in na podlagi vnaprej nastavljenih parametrov tarč izračuna koordinato sredine tarče. Koordinate veznih in oslonilnih točk v koordinatnem sistemu laserskega skenerja program zapiše v projekt in jih uporabi pri nadaljnjih izračunih.
Po zaključenem zajemu oslonilnih in veznih točk je terestrični laserski skener izvedel 360° zajem celotnega območja, kar je z našimi nastavljenimi parametri zajema trajalo približno 5 minut. Na koncu vsakega postopka skeniranja je program izvedel fotografiranje z na skenerju nameščenim digitalnim
Slika 23: Terestrični laserski skener Riegl VZ-400 in računalnik z naloženim programom RiSCAN PRO
Slika 24: Prikaz retroreflektivnega valjčka/tarče v programu RiSCAN
fotoaparatom Nikon D610. Ob vsakem fotografiranju je uporabil bliskavico, saj so bili svetlobni pogoji v jami, ne glede na osvetlitev z reflektorji, slabi. Celoten postopek skeniranja je potekal približno 8 ur, torej približno 20 – 30 minut za celotno izvedbo enega stojišča. Vsa opazovanja so bila shranjena na računalniku v projektu, v katerem smo izvajali meritve.
4 Obdelava opazovanj in izračun 4.1 Obdelava opazovanj GNSS
Pridobljena opazovanja GNSS smo naknadno obdelali v programskem okolju Leica Infinity 2.3, za dodatno pomoč in vizualizacijo odbojev (multipath) na anteni samo uporabili brezplačni program RTKLib. Opazovanja smo obdelali z navezavo na virtualno točko VRS, vzpostavljeno v bližini geodetske mreže. Za to smo se odločili, ker v neposredni bližini ni bilo nobene stalne postaje državnega omrežja SIGNAL. Opazovanja na posameznih točkah so trajala skupaj 120 minut in več. Pri obdelavi podatkov smo uporabili absolutne kalibracije anten službe NGS (angl. National Geodetic Survey) in uporabo preciznih efemerid službe IGS (angl. International GNSS Service). Za model troposfere smo privzeli Vienna Mapping Function z Global Pressure and Temperature model (VMF with GPT2 model), za odpravo ionosferske refrakcije pa program sam izbere najustreznejši model. Ker smo imeli na voljo večfrekvenčna opazovanja, je bil vpliv ionosfere odstranjen z linearno kombinacijo L3. Končne horizontalne koordinate točk so podane v koordinatnem sistemu D96/TM. Geoidne višine smo izračunali najprej z uporabo modela SLOAGM2000/Trst in kasneje še z novim modelom geoida SLOVRP2016/Koper. Točkam smo tako določili normalne višine v višinskem sistemu SVS2010, vendar je ob tem potrebno poudariti, da je kakovost določitve normalnih višin vezana na kakovost modela geoida na danem območju, ki ga tekom naloge nismo ocenjevali. Točke B, C, H in I so v nadaljevanju služile kot približne koordinate točk za izravnavo horizontalne in višinske geodetske mreže. Za višinsko izravnavo točk smo kot dane uporabili višine točk, ki smo jih določili postopkom GNSS-višinomerstva.
4.2 Izračun in izravnava horizontalne geodetske mreže
Po obdelavi statičnih opazovanj in izravnavi mreže točk GNSS smo obdelali meritve, pridobljene z inštrumentom Leica TS30. Na osnovi merjenih kotov in poševnih dolžin, ki smo jih reducirali v horizontalne dolžine na ničelnem nivoju, smo izvedli izravnavo po metodi najmanjših kvadratov s programom GEM (avtorji: Tomaž Ambrožič, Goran Turk in Zvonimir Jamšek, ver. 4.0. Okt 2005).
Ločeno smo izračunali zunanjo geodetsko mrežo na površini, ki je bila sestavljena iz točk A, B, C, D, E, F, H, I in V ter jamski poligon, sestavljenega iz točk od S1 do S18. Pri izračunu zunanje mreže smo izračunane koordinate izmere s statično metodo izmere GNSS prevzeli kot približne koordinate, podatke iz terestrične izmere pa smo izračunali s polarno metodo izmere. Geodetsko mrežo smo s programom GEM izračunali kot prosto mrežo, saj izmerjene točke niso bile prevzete kot dane točke. Rezultati
izravnave so popravki približnih vrednosti koordinat točk, ki ustrezajo določenim zahtevam (Marjetič in Stopar 2007). Za vhodne podatke pri izravnavi mreže smo uporabili:
približne koordinate geodetskih točk, izmerjenih s statično metodo GNSS;
sredine reduciranih smeri;
reducirane dolžine na ničelno nivojsko ploskev in na podlagi dolžin izračunane uteži in
a-priori natančnosti smeri in dolžin.
Z izračunom rezultatov proste mreže s programom GEM smo ocenili kakovost meritev v zunanji mreži.
Nam pa zaradi lastnosti izravnave proste mreže ti rezultati ne podajajo koordinat, ki bi bile vezane na določitev koordinatnega sistema, kot želimo, da ga določajo dane točke. Celotno mrežo je bilo potrebno vpeti na ''dane'' točke, ki so bile za zunanjo mrežo rezultat predhodne določitve z GNSS. Izravnava vpete mreže splošno ne dopušča spreminjanja koordinat danih točk. Vemo pa, da se tahimetrične meritve kotov in dolžin navadno ne ujemajo z geometrijo mreže točk GNSS, predvsem zaradi slabše natančnosti določitve položajev točk s tehnologijo GNSS. Odločili smo se, da bomo za izračun uporabili S- transformacijo, ki je v nadaljevanju na kratko opisana (Marjetič in Stopar, 2007).
4.2.1 Izravnava proste mreže z S-transformacijo
Postopek izravnave proste mreže z S-transformacijo je povzet po članku Geodetski datum in S- transformacija iz Geodetski vestnik 51/2007 – 3 (Marjetič in Stopar, 2007).
Najprej je potrebno izravnati opazovanja v geodetski mreži po metodi najmanjših kvadratov (v nadaljevanju MNK).
𝐯 + 𝐁Δ = 𝐟 = 𝐝 − 𝐥 , 𝐇T Δ = 𝟎. (1)
Pri izravnavi MNK moramo izpolniti pogoj minimalne vsote kvadratov popravkov, iz katere dobimo vektor popravkov približnih vrednosti neznank (Δ).
Δ = ((𝐍 + 𝐇𝐇T)-1)𝐁T𝐏𝐟. (2)
Enačba (1) predstavlja sistem n-enačb opazovanj v geodetski mreži. Rešitev dobimo preko sistema normalnih enačb:
𝐍Δ = 𝐭, Δ = 𝐍−1 𝐭 , kjer je 𝐍 = 𝐁T𝐏𝐁, 𝐭 = 𝐁T𝐏𝐟 . (3) Matrika koeficientov neznank B in matrika normalnih enačb N sta singularni in imata defekt ranga enak defektu datuma geodetske mreže. Prav tako imata isto bazo prostora in zato zanju veljajo enake lastnosti.
Ker je N singularna, ima determinanto enako nič, kar pomeni, da inverzna matrika N-1 ne izpolni pogoja za navadno inverzijo matrike. Matrika N ima pogoje generalizirane inverzije in jo označimo kot N- in zapišemo splošno rešitev za Δ:
Δ = 𝐍−
t
. (4) 𝐍− ni enolično določena, zato dobimo neskončno mnogo rešitev za Δ. Za transformacijo neenoličnih in pristranskih rešitev za Δ v enolično in nepristransko rešitev je potrebno poiskati primeren operator S.Ta operator imenujemo matrika S-transformacije, ki pristransko rešitev transformira v koordinatno definirano rešitev z izbranima premikoma, orientacijo in merilom.
𝐒 = 𝐒𝐍−𝐍 = 𝐒𝐁−𝐁. (5)
Za iskanje enolične rešitve lahko uporabimo Moore-Penrosovo psevdoinverzijo N+, ki določi tisto rešitev normalnih enačb, ki minimizira Evklidsko normo vektorja Δ→ ΔTΔ = min.
Δm= 𝐍+𝐭. (6)
Δm predstavlja rešitev proste mreže in jo lahko pridobimo tudi iz neenolično definirane pristranske rešitve z uporabo S-transformacijske matrike Sm:
𝐒m = 𝐥 − 𝐇(𝐇T𝐇)−1𝐇T . (7)
Matrika Sm je singularna in njen rang je enak defektu datuma geodetske mreže in defektu ranga matrik N in B. Sm transformira rešitev v poljubnem, enolično določenem geodetskem datumu v rešitev proste mreže. Potrebno je še transformirati rešitev za Δ iz enega v drugi enolično določen datum:
Δi= 𝐒iΔj, (8)
kjer predstavljajo:
Δi – vektor popravkov približnih vrednosti koordinat neznank v datumu i, 𝐒i – matrika S- transformacije, ki projicira poljubno rešitev v datumu i,
Δj – vektor popravkov približnih vrednosti neznank v datumu j,
kjer se indeksa i in j nanašata na izključno enolično definirane datume geodetskih mrež.
Matriko S-transformacije dimenzij 2m x 2m, ki je singularna, kvadratna, idempotentna, z defektom ranga d, enakem defektu ranga datuma geodetske mreže (Si) z enačbo:
𝐒i = 𝐥 − 𝐇(𝐇T𝐄i𝐇)−1𝐇T𝐄i, (9)
kjer je Ei matrika dimenzij 2m x 2m, katere izven diagonalni elementi so enaki 0, na diagonali so pa vrednosti 1 na tistih mestih, ki pripadajo posamezni koordinatni komponenti, ki predstavlja količino za definiranje geodetskega datuma.
Oceno natančnosti transformiranih koordinat pridobimo iz zakona o prenosu varianc in kovarianc, saj lahko matriko kofaktorjev za transformirane koordinate dobimo:
𝐐ΔiΔi = 𝐒i𝐐ΔjΔj𝐒iT in 𝚺ΔiΔi = 𝐒i𝚺ΔjΔj𝐒iT. (10) Ker je S-matrika singularna, si za pridobitev vektorja neznank Δj pomagamo s psevdoinverzijo. Če vzamemo rešitev in jo pomnožimo s psevdoinverzijo matrike v obravnavanem datumu, dobimo rešitev izravnave proste mreže.
Z S- transformacijo smo izravnali »dane« koordinate pod pogojem minimalne vsote kvadratov le teh (Marjetič in Stopar, 2007). Z S-transformacijo smo najprej izračunali zunanjo mrežo, kjer smo koordinate točk B, C, H in I, izmerjene s statično izmero GNSS, vzeli kot koordinatno osnovo za računanje zunanjega poligona. Nato smo rezultate izračunanih koordinat z S-transformacijo A, F in V uporabili kot koordinatno osnovo za računanje podzemnega poligona, pri čemer je točka Ax v jami prevzela horizontalni koordinati točke A na površju.
Posebej smo izravnali višinsko geodetsko mrežo v programu VimWin (avtorja: Tomaž Ambrožič in Goran Turk, ver. 5.1. Okt 2007). Izhajali smo iz normalnih višin v višinskem sistemu SVS2010, ki so bile določene z GNSS-višinomerstvom ob uporabi modela geoida SLOVRP2016/Koper. Tako kot pri horizontalni izravnavi mreže smo tudi pri izravnavi višinske mreže najprej izravnali višinsko mrežo s programom VimWin, kjer smo kot približne višine uporabili izmerjene višine z GNSS-višinomerstvom.
Ostali vhodni podatki so bile višinske razlike med posameznimi točkami, izračunane iz trigonometričnega višinomerstva in horizontalne dolžine med točkami, s katerimi smo definirali uteži.
Pri izračunu višinske mreže smo izračunali vse točke na površju in v jami hkrati. Tako kot pri horizontalni mreži, smo tudi pri izravnavi višinske mreže uporabili S-transformacijo. V izračunu smo izračunali višino za točko A, ki se je nahajala na površju in točko Ax, ki se je nahajala v Permetovi dvorani.
4.3 Obdelava podatkov terestričnega laserskega skeniranja
Meritve, pridobljene s terestričnim laserskim skenerjem, smo obdelali v programu RiSCAN PRO, ki smo ga uporabljali tudi pri sami izvedbi skeniranja v jami. V programu so že bila uvožena vsa stojišča, vsak v svojem lastnem lokalnem koordinatnem sistemu terestričnega laserskega skenerja, kjer izhodišče koordinatnega sistema predstavlja center terestričnega laserskega skenerja. Program RiSCAN PRO po vsakem skeniranju izvede registracijo oblakov točk iz različnih stojišč v en celovit oblak točk.
Registracijo oblakov točk je program izvedel s pomočjo prepoznanih veznih točk, ki so bile enakomerno razporejene po Veliki dvorani. Program tarče zazna glede na amplitudo odboja od površine retroreflektivne tarče. Vse točke, ki imajo aplitudo odboja višjo od določene vrednosti, program uporabi za izračun sredine točke. Amplitudo odboja lahko grafično prikažemo kot prikazuje slika 25, saj se med izvedbo meritve k vsaki točki zapiše tudi vrednost amplitude odboja.
Vsak skeniran oblak točk ima izhodišče koordinatnega sistema v skenerjevem lastnem koordinatnem sistemu (SOCS – Scanner own coordinate system), kar pomeni, da smo pri izvedbi terestričnega laserskega skeniranja Velike dvorane pridobili 13 oblakov točk v 13 različnih koordinatnih sistemih.
Oblake točk smo v postopku registracije združili v en skupen oblak točk v skupnem koordinatnem sistemu, ki ga imenujemo projektni koordinatni sistem (PRCS – angl. Project coordinate system).
Odločili smo se, da bo koordinatni sistem prvega stojišča predstavljal projektni koordinatni sistem celotnega projekta za potrebe obdelave podatkov. Sedaj je bilo potrebno projektni koordinatni sistem transformirati v globalni koordinatni sistem (GLCS – angl. Global coordinate system). V našem primeru smo horizontalne koordinate oblakov transformirali v državni koordinatni sistem D96/TM in višine v novi slovenski višinski sistem SVS2010, ki smo jih predhodno določili v Veliki dvorani. V programu RiSCAN PRO smo v oknu za določitev veznih in oslonilnih točk (ang. Find corresponding points) vnesli koordinate predhodno izmerjenih točk. S tem smo registriran oblak točk georeferencirali in vsem izmerjenim točkam določili koordinate v državnem koordinatnem sistemu D96/TM. Program nam ves čas omogoča izpis ali grafičen prikaz v enem od treh zgoraj naštetih koordinatnih sistemov (SOCS, PRCS ali GLCS). Na sliki 26 so grafično predstavljeni vsi tirje koordinatni sistemi, v katerih obdelujemo podatke tekom postopkov izvedbe terestričnega laserskega skeniranja.
Slika 25:Grafičen prikaz amplitude odboja retroreflektivnih tarč in valjčkov
Orientacijo in izhodišče koordinatnega sistema vsakega stojišča lahko opišemo s šestimi parametri, pri čemer trije opisujejo translacijo (t1, t2 in t3) položaja skenerja in trije rotacijo (rotacijska matrika rij) lokalnih koordinatnih osi v projektnem koordinatnem sistemu. Vse skupaj zapišemo s transformacijsko matriko dimenzije 4x4 (MSOP – angl. matrix of sensors orientation and position), ki je prikazana na sliki 27 (Riegel, 2013).
𝑀 𝑆𝑂𝑃 = (
𝑟 11 𝑟 12 𝑟 13 𝑡 1 𝑟 21 𝑟 22 𝑟 23 𝑡 2 𝑟 31 𝑟 32 𝑟 33 𝑡 3
0 0 0 1
)
Po izvedbi georeferenciranja skupnega oblaka točk smo izvedli obarvanje oblaka točk iz fotografij, narejenih z digitalnim kalibriranim zrcalno refleksnim fotoaparatom Nikon D610, nameščenim na terestričnem laserskem skenerju v času skeniranja. Vsaki točki oblaka točk določimo barvno RGB vrednost. Določitev RGB vrednosti smo izvedli iz 93 fotografij, ki so bile zajete po vsakem skeniranju.
Pri tem moramo opozoriti, da smo med pregledom fotografij ugotovili, da nekatere fotografije niso bile dobro izostrene, kar je posledica slabše svetlobe, vendar smo vseeno uporabili vse slike, saj neizostrene slike bistveno ne vplivajo na končni izdelek. Ravno tako smo pri obdelavi opazili različne RGB vrednosti za ista območja, saj je bilo pri zajemu vsake slike uporabljena bliskavica. Posledično so zaradi različnih položajev bliskavice vrednosti različne. To se v končnem oblaku točk opazi kot občasne lise in nezvezne barve na oblaku točk.
Slika 27: Sistem treh koordinatnih sistemov (SOCS, PRCS in GLCS) (Riegl, 2013)
Slika 26: Matrika MSOP (Riegl, 2013)
Po registraciji podatkov, pridobljenih z različnih stojišč in georeferenciranju celotnega oblaka točk, smo ugotovili, da je skupno število vseh točk 291.274.229 v skupni velikosti 6500 Mb, kar že pri samem prikazu močno obremeni računalnik. Odločili smo se, da bomo zmanjšali število točk z uporabo filtra octree, ki odstrani točke po metodi osmiškega drevesa, ki je grafično predstavljen na sliki 28.
Filter deluje tako, da se v oblaku točk vzpostavi kocka, ki se nadalje deli na osem enako velikih kock, nato še na 8 enako velikih kock in tako dalje do najmanjše velikosti kocke, ki jo lahko določi uporabnik.
V vsaki najmanjši kocki je lahko samo ena točka, ki predstavlja povprečje vseh točk v tej kocki, metoda pa ostale točke izbriše. S tem dobimo enakomerno razporejene točke v oblaku točk, s čimer zmanjšamo končno število oblaka točk. Poleg tega na mestih, kjer je manjše število točk, pridobimo nove točke, kar nam polepša model. Metoda octree se uporablja predvsem za zmanjšanje oblaka točk za nadaljnjo obdelavo, saj so podatki oblakov točk pogosto zelo veliki in lahko močno obremenijo računalnik, kar je opazno predvsem pri premikanju po oblaku točk in izračunu različnih operacij (Mavsar, 2006). Izvedli smo filtriranje z različnimi velikostmi stranic kocke octree filtra, saj nismo vedeli katera vrednost bo najbolj ustrezala našemu oblaku točk Velike dvorane.
Terestrični laserski skener na stojišču zajame vse objekte, od katerih se odbije laserski žarek, kar pomeni, da je potrebno iz končnega georeferenciranega oblaka točk odstraniti vse nepotrebne izmerjene točke, ki ne predstavljajo dejanskih točk objekta, ki smo ga zajemali. V primeru skeniranja jame praktično nimamo tipičnih, matematično pravilnih oblik objektov. Gre za različne oblike jamskega bogastva, zato je bilo odstranjevanje šuma na velikem številu kapnikov praktično nemogoče. Ker smo izvedli testni primer, smo iz oblaka točk odstranili le najbolj vpadljive točke, ki bi v nadaljnjih postopkih močno vplivale na končne rezultate. V našem primeru je bilo potrebno iz oblaka točk odstraniti vse stative, na katerih so bile postavljene tarče za registracijo in georeferenciranje točk, in osebe, ki so bile v jami. Med samim zajemom smo se sicer trudili, da smo se vsi prisotni v jami v času izvedbe skeniranja na vsakem stojišču skrili pred laserskimi žarki, s čimer smo se znebili dodatnega odstranjevanja oseb iz skeniranega oblaka točk.
Pred izdelavo magistrske naloge je bila želja, da bi iz oblaka točk izdelali 3D model Velike dvorane Županove jame, vendar smo to idejo hitro opustili, saj je jama sestavljena iz matematično nepravilnih objektov, predvsem pa prevelikega števila detajlov in bi bila izdelava modela časovno preveč zamudna.
Slika 28: Octree kocka (Lobos, 2009)
