The Use of the Backpack LiDAR System in the Genarate of 3D Models in Salt Caves; The Example of Tuzluca, Igdir

Year 2022, Volume: 4 Issue: 1, 36 - 42, 15.06.2022

Emirhan Özdemir , Kasım Erdal , Fehmi Veziroğlu , Seyfullah Sinan Ateş

https://doi.org/10.51489/tuzal.1112140

Abstract

Caves have an important place in the history of the world. The salt is preservative and tasting in addition to its feature, it has been determined that salt caves can be used today as an alternative treatment method for various diseases. These developments are health tourism In terms of this, the interest in salt caves has increased. The use of salt caves for health tourism and restoration of caves has started. In restoration, salt caves were needed in 3B models and cave maps. In this study, the 3B version of the salt cave in Igdir Province Tuzluca County, which was opened for health tourism, was created using the LiDAR system. The fast, flexible use of the Backpack LiDAR system and its support with the simultaneous Positioning and Mapping (SLAM) algorithm has increased its use in confined spaces such as caves. The model created has been converted into a geodetic coordinate system. The model's position and conversion accuracy are shown to be available in geodetic studies. This study found that the backpack LiDAR system can be used for cave studies.

Keywords

Salt Cave, Backpack LiDAR System, 3B Model, SLAM

Tuz Mağaralarında Sırt Çantası LiDAR Sisteminin 3B Model Üretiminde Kullanılması; Tuzluca, Iğdır Örneği

Abstract

Mağaralar dünya tarihinde önemli bir yere sahiptir. Tuzun koruyucu ve tat verici özelliğinin yanında, çeşitli hastalıklara alternatif tedavi yöntemi olarak günümüzde tuz mağaralarını kullanılabileceği belirlenmiştir. Bu gelişmeler sağlık turizmi açısından tuz mağaralarına olan ilginin artmasına neden olmuştur. Tuz mağaralarının sağlık turizm amacıyla kullanılması ile birlikte mağaralarda restorasyon çalışmaları yapılmaya başlanmıştır. Restorasyon çalışmalarında tuz mağaralarının 3B modeline ve mağara haritalarına ihtiyaç doğmuştur. Bu çalışmada Iğdır İli Tuzluca İlçesi’nde bulunan ve sağlık turizmi amacıyla hizmete açılan tuz mağarasının 3B modeli sırt çantası LiDAR sistemi kullanılarak oluşturulmuştur. Sırt çantası LiDAR sisteminin hızlı, esnek kullanımı ve Eş Zamanlı Konum Belirleme ve Haritalama (SLAM) algoritması ile destekleniyor olması mağaralar gibi kapalı alanlarda kullanımını arttırmıştır. Oluşturulan model jeodezik koordinat sistemine dönüştürülmüştür. Modelin konum ve dönüşüm doğruluğunun jeodezik çalışmalarda kullanılabilir doğrulukta olduğu görülmektedir. Bu çalışma ile sırt çantası LiDAR sisteminin mağara çalışmalarında kullanılabilir olduğu tespit edilmiştir.

Keywords

Tuz mağarası, Sırt çantası LiDAR sistemi, 3B Model, SLAM

References

• Agniy, R. F., Adji, T. N., Cahyadi, A., Nurkholis, A., & Haryono, E. (2019). Characterizing the cavities of Anjani Cave in Jonggrangan Karst Area, Purworejo, Central Java, Indonesia. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (Vol. 256, No. 1, p. 012009). IOP Publishing.
• Arpaci, Ö., Zengin, B., & Batman, O. (2012). Karamanın mağara turizmi potansiyeli ve turizm açısından kullanılabilirliği. Karamanoğlu Mehmetbey Üniversitesi Sosyal ve Ekonomik Araştırmalar Dergisi, 2012(2), 59-64.
• Avdan, U., Pekkan, E., & Çömert, R. (2013). Mağara ölçümlerinde yersel lazer tarayıcıların kullanılması (Tozman mağarası örneği). Harita teknolojileri elektronik dergisi, 5(2), 16-28.
• Chen, P., Shi, W., Bao, S., Wang, M., Fan, W., & Xiang, H. (2021). Low-Drift Odometry, Mapping and Ground Segmentation Using a Backpack LiDAR System. IEEE Robotics and Automation Letters, 6(4), 7285-7292.
• Di Stefano, F., Chiappini, S., Gorreja, A., Balestra, M., & Pierdicca, R. (2021). Mobile 3D scan LiDAR: a literature review. Geomatics, Natural Hazards and Risk, 12(1), 2387-2429.
• Erdal, K., & Makineci, H. B. (2021). Documentation of Cultural Heritage with Backpack LiDAR Usage on Photogrammetric Purpose. Turkey LiDAR Journal, 3(1), 1-6.
• Güngörmez, H. (2015). Doğal boyalar ve tuz. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 5(1), 57-63.
• Karam, S., Vosselman, G., Peter, M., Hosseinyalamdary, S., & Lehtola, V. (2019). Design, calibration, and evaluation of a backpack indoor mobile mapping system. Remote sensing, 11(8), 905.
• Lagüela, S., Dorado, I., Gesto, M., Arias, P., González-Aguilera, D., & Lorenzo, H. (2018). Behavior analysis of novel wearable indoor mapping system based on 3d-slam. Sensors, 18(3), 766.
• Maboudi, M., Bánhidi, D., & Gerke, M. (2017, December). Evaluation of indoor mobile mapping systems. Proceedings of the GFaI Workshop 3D North East (pp. 125-134).
• Roncat, A., Dublyansky, Y., Spötl, C., & Dorninger, P. (2011). Full-3D surveying of caves: a case study of Märchenhöhle (Austria). Proceedings of the International Association for Mathematical Geosciences (IAMG 2011).
• Saglam, A., Makineci, H. B., Baykan, N. A., & Baykan, Ö. K. (2020). Boundary constrained voxel segmentation for 3D point clouds using local geometric differences. Expert Systems with Applications, 157, 113439.
• Scaioni, M., & Forlani, G. (2003). Independent model triangulation of terrestrial laser scanner data. International archives of photogrammetry remote sensing and spatial information sciences, 34(5/W12), 308-313.
• Şimşek, O. (2020). Nahcivan Duzdağin Sağlik Turizm Potansiyeli. Kafkas Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, (25), 21-38.
• Tepeköylü, S. (2016). Mobil LiDAR Uygulamaları, Veri İşleme Yazılımları ve Modelleri. Geomatik, 1(1), 1-7.
• Yeşilova, P. G., & YeşilovA, Ç. Tuz Madenlerinin (Kaya tuzu) Sağlık Sektöründe ve Turizm Amaçlı Kullanımı; Sürkit Tuz İşletmesi (Tuzluca, Iğdır) ve Dünyadan Örnekler. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 24(1), 56-63.
• Yıldız, F., & Altuntaş, C. (2009). Yersel lazer tarayıcı nokta bulutlarının jeodezik koordinat sistemine dönüştürülmesi. Harita dergisi, 75(142), 51-58.
• URL1:https://greenvalleyintl.com/LiBackpackDGC50/ [Erişim tarihi: 28.05.2022]