野外笔记 · 研究
LiDAR 能帮助我们寻找洞口吗?
我们测试了地表形态能否帮助确定寻找洞口的优先顺序。部分地区出现了有用的信号,但地图上的洼地仍然只是一个有待调查的问题。
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实验研究 · 未确认任何新洞穴
从地表开始
原始实验中的加拉夫地形:由地面分类回波生成的 1 米网格。洼地、道路和数据空缺出现在同一图像中;深色像素并不证明那里有洞口。
© ICGC · CC BY 4.0 · EspeleoWorld
先有待查清单,后有发现
能否仅凭地形为小洼地排序,再看看已知洞口有多少出现在前列?我们的试验使用固定规则而非训练模型。评估采用固定地理窗口、明确的距离容差和有限的审查清单。
我们使用了 ICGC 2021–2023 年的原始 LiDAR 数据,以及包含 4,434 条洞穴记录的历史快照。快照提供参考坐标,并非当前的实地核验。原始文件保留在 Mac Mini 外置硬盘上;本文使用已保存的结果和衍生图像。
探索实验
移动、缩放并点击点位。地图展示最初的 12 个开发窗口:925 个未核实地形候选点和 162 个历史参考坐标。下方新地区的结果属于另一项测试。
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从激光回波到地形排序
- 01
保留类别 2 的地面点,构建 1 米高程网格。仅填补距有测量值单元不超过 2 米的空单元。单纯缩小网格不会增加实际测量细节。
- 02
寻找封闭盆地,以及相对 11 米和 31 米邻域的局部低点。评估每个分幅中央的 800 × 800 米范围,周边地形用于提供背景。
- 03
依据探测器一致性、盆地深度和局部起伏,用固定规则排序。已知洞穴的距离从不影响评分,只在排序后计算。
- 04
在明确的距离容差和固定审查上限下,与历史洞口坐标比较。没有匹配的候选点仍未核实,不会被自动视为误报或新发现。
最初 12 个窗口覆盖 Garraf、Ordal、Sant Llorenç del Munt 和 Montsant 的 7.68 平方公里,包含 162 个参考坐标和 925 个候选点。每窗口前 25 个候选点在 25 米内匹配了 36/162 个参考点。我们在这些开发窗口比较三个方案,固定选择后,再测试六个新窗口。
选定方案将数据空缺周围的排除边距从 30 米缩小到 10 米,并对过小、过大的盆地和较宽泛的局部起伏施加轻微降分。1 米网格和最大 2 米填补距离保持不变。方案在新地区测试前已经固定。
在新区域发生了什么?
新窗口覆盖三个山地的 3.84 平方公里,包含 75 个有记录的洞口。命中指候选点距参考坐标不超过 25 米。这是参考洞口找回率,并非候选点中真实洞穴的比例。
原始规则
21/7528.0%
修改后的规则
25/7533.3%
每窗口最多 25 个候选点时,找回率从 28.0% 上升到 33.3%。原始清单含 112 个候选点,新清单含 150 个。额外的审查工作解释了部分差异。
| 山地 | 参考洞口 | 原始规则 | 修改后的规则 |
|---|---|---|---|
| Muntanyes de Prades | 37 | 18 | 21 |
| Els Ports | 22 | 3 | 2 |
| Alta Garrotxa | 16 | 0 | 2 |
Prades 改善,Els Ports 退步,Alta Garrotxa 仍然困难。三个山地等权平均值从 20.8% 上升到 26.1%。一个候选点可能靠近多个记录洞口;在此上限下,更严格的一对一总数从 19 增至 22。
稳定存在的洼地仍不等于洞穴
我们在屏幕上查看了五个选定的 Garraf 候选点,没有确认任何洞穴。一个紧凑盆地在改变网格和插值方式后仍然存在:原始深约 1.03 米、面积 31 平方米;线性三角网结果为 0.74 米、21 平方米;去掉附近两个最低回波后仍有 0.59 米、17 平方米。这些是地表盆地测量值,不是洞穴深度。所有检查都使用同一次采集和分类。
数字无法告诉我们的事
窗口被刻意选在洞穴密集区,不能代表整个加泰罗尼亚的准确率。历史坐标可能偏移;崖壁入口、窄裂隙和小开口可能没有明显洼地特征。数据空缺、插值和人工水池都可能误导探测器。没有独立实地确认,也不主张候选点精确率或统计显著性。
下一轮应该研究什么?
测试针对裂隙的检测,改进排序,并结合土地利用检查排水沟与人工水池。保留原始点和替代网格检查。六个测试窗口如今已被观察;进一步调整必须使用新的地理区域。目前公开功能仍是 LiDAR 地图图层,自动猜测洞穴依然属于研究。