Zaměření přemostění Gallašova dómu ve Zbrašovských aragonitových jeskyních pomocí digitálních technologií

CÍL PRÁCE
Práce se zabývá možností použití digitálních technologií v jeskynním prostředí, s následným vyhotovením prostorového modelu a zhodnocením vhodnosti použití jednotlivých metod.
Předmětem měření byla lávka upevněná podél severní stěny jeskynní prostory Gallašův dóm (obr. 1 a 2) ve Zbrašovských aragonitových jeskyních. Tato lávka umožňuje velmi dobré porovnání jednotlivých metod, což by na přirozené skalní stěně nebylo, bez nucené signalizace bodů, možné.

Obr. 1 – Přemostění Gallašova dómu

Měření bylo provedeno:

• totální stanicí s pasivním odrazem Leica TCR 307,
• digitální kamerou FinePix S2 Pro,
• laserovým skenovacím systémem ILRIS 36D.

LOKALIZACE
Turisticky zpřístupněné Zbrašovské aragonitové jeskyně (dále jen ZAJ) najdeme 40 km jihovýchodně od Olomouce, v obci Teplice nad Bečvou, ve svahu levého břehu řeky Bečvy. ZAJ leží na rozhraní Českého masivu a Západních Karpat. Krasovějící fáze zde probíhaly v paleozoiku, mezozoiku i kenozoiku [1].
ZAJ se svou celkovou délkou 1 294 m a denivelací 55 m, mají spíše vertikální charakter, který tvoří složitý, značně členitý systém chodeb, rozlehlých dómů, neprůlezných puklin a zejména mnohých vysokých komínů. Rozložení ZAJ je patrné z obr. 2.
Gallašův dóm s rozměry 31 × 9,30 m (délka × šířka) je vytvořen podél tektonické poruchy severozápadního směru. Má téměř obdélníkový tvar a návštěvní trasa jej překonává lávkou připevněnou podél severní stěny prostory. Svažující se počva směřuje k neprůlezné puklině zaplněné oxidem uhličitým.

Obr. 2 – Systém Zbrašovských aragonitových jeskyní

PROSTOROVÁ POLÁRNÍ METODA
Přemostění Gallašova dómu bylo zaměřeno totální stanicí s pasivním odrazem Leica TCR 307, v průběhu dvou dní. Pro účely měření lávky bylo nutno stabilizovat dva nové body. Jejich poloha byla určena zaměřením ze dvou bodů hlavního polygonového tahu jeskyně. Při měření podrobných bodů, byly na stanovištích provedeny orientace na body hlavního jeskynního polygonového tahu.
Naměřená data byla vyhodnocena v programu Groma v 6.0 a získané souřadnice ve formátu *.crd byly posléze exportovány do 3D výkresu programu MicroSration V8. V Microstationu byl z naměřených bodů vytvořen prostorový model přemostění Gallašova dómu (obr. 3). Podrobné body lávky byly rovněž použity jako vlícovací body pro metodu digitální fotogrammetrie.

Obr. 3 – Těleso lávky

DIGITÁLNÍ FOTOGRAMMETRIE
Pro snímkování lávky byla použita digitální neměřická komora FujiFinePix S2 Pro s objektivem Sigma 1,8/20 D EX. Vzhledem ke špatným světelným podmínkám v jeskyni bylo nutné snímanou scénu osvětlit halogenovými refl ektory. Reflektory, společně se stávajícím osvětlením návštěvní trasy ZAJ, vytvořily dostatečné podmínky pro fotografování bez použití blesku. Světelné podmínky přesto vyžadovaly použití delších časů závěrky. Fotoaparát byl proto upevněn na masivním fotografickém stativu.
Lávka v délce 16 m byla nafocena na 213 snímcích. Každá snímkovaná oblast byla vyfocena při 3 různých expozicích. Snímkovaných oblastí tedy bylo 71, z toho 52 detailů.
Situování lávky při severní stěně Gallašova dómu (obr. 1) znemožnilo nafocení pravé strany konstrukce. Svažující se počva Gallašova dómu umožnila nafocení visuté lávky z relativně rozdílných výškových úrovní. Přesto nebylo možné lávku nasnímat z výšky, což se při pozdějším zpracovávání ukázalo jako nedostatek.
Gallašův dóm je prostora téměř obdélníkového půdorysu, která v nejširším místě umožňuje 7,5 m odstup od lávky. V nejužším místě pak odstup 4,5 m. Vzdálenost skalních stěn tedy byla dalším limitujícím faktorem při fotografování, neboť, ve většině případů, nebylo možné lávku zachytit na jediném snímku. Objekt byl proto na každém stanovišti nafotografován tak, aby z fotografií bylo možné, v případě potřeby, vytvořit panoramatický snímek celé lávky.
Snímky byly zpracovány v programu PhotoModeler Pro 5 version 5.2.3. Po vytvoření prostorového modelu v obecném měřítku, následovalo převedení do měřítka a souřadnicového systému jeskyně pomocí 14 vlícovacích bodů. Jako vlícovací body byly využity body zaměřené totální stanicí TCR 307 při prostorové polární metodě.
Vzhledem k prostorovému uspřádání Gallašova dómu, nebylo možno zpracovat celý objekt lávky pomocí fotogrammetrie. Chybějící části, však lze snadno zkonstruovat po exportování modelu do CAD formátu, pomocí oměrných měr [4].

Kompletní článek včetně všech fotografií a tabulek si můžete přečíst v časopise Konstrukce 2/2008. Možnost předplatného ZDE.

Autoři

• Ing. Böhmová Dagmar Ph. D.
• Ing. Valentová Kateřina