Original paper

Terrestrial Laser Scanning for the Visualization of a Complex Dome in an Extreme Alpine Cave System

Buchroithner, Manfred F.; Gaisecker, Thomas

Abstract

The 3D surveying of two big cavities with very complex shapes in the Dachstein Southface Cave, Styria, Austria, serves as an example to demonstrate the efficiency of exact coordinate registration in caves by means of laser scanning. The surveyed cave is not open to the public and classified as difficult. The complicacy of a suggestive visualisation of such complex cavities is shown using the so-called Ramsau Dome as an example. Digital animations are considered the only possibility to adequately visualise such cave systems. During a surveying campaign of several days the Riegl Z-420i laser scanner worked reliably as data acquisition instrument despite the extreme conditions regarding temperature, air humidity and dirt. The generated point cloud models represent the presently best data bases for application modelling like for well discharges in karst hydrology and photo-realistic visualisations.

Kurzfassung

Am Beispiel der Vermessung von zwei mächtigen und formmäßig komplexen Hohlräumen in der Dachsteinsüdwandhöhle, Steiermark, Österreich, wird das Potential für deren Formerfassung mittels Laser-Scanner erläutert. Die Höhle ist nicht für die Öffentlichkeit zugänglich und gilt als schwer begehbar. Anhand des so genannten Ramsauer Doms wird die sehr schwierige graphische Darstellung solch komplexer Hohlräume demonstriert und als einzige Möglichkeit für eine adäquate Visualisierung die digitale Animation erkannt. Der eingesetzte Laser-Scanner Riegl LMS Z420i hat sich unter extremen Bedingungen hinsichtlich Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Schmutz während des mehrtägigen Einsatzes als Datenerfassungsinstrument bewährt. Die letztendlich entstandenen Punktwolkenmodelle stellen die bislang besten Datengrundlagen für verschiedene Applikationsmodellierungen, wie z. B. für Quellschüttungen in der Karsthydrologie und fotorealistische Visualisierungen, dar.

Keywords

cave surveying3d visualisationdachsteinkarst hydrologyterrestrial laser scanning