Laser Scanning Survey in the  Pál‐völgy Cave, Budapest

M. Gede 1, C. Petters

2, G. Nagy 3, A. Nagy 4,J. Mészáros

1, B. Kovács

1, Cs. Egri

5

1Department of Cartography and Geoinformatics, Eötvös Loránd University, Hungary2Institue for Cartography, TU Dresden / FARO Europe, Germany 

3Faculty of Geoinformatics University of West Hungary, Székesfehérvár, Hungary 4GeoLink3D Ltd., Budapest, Hungary 

5Ministry of Rural Development, Department of National Parks and Protected Landscapes, Budapest, Hungary

Outline

About the cave

Problems of cave surveying

Equipment

The survey

Results

Conclusions

Further plans

About the caveBudapest – the capital of caves (~100 caves under the town)

The Pál‐völgy Cave ‐

with recently found connections to neigbouring 

caves – is part fo the longest cave system in Hungary (28 km)

Only 600m is open to the public (with pavement, handrails etc.)

Why this cave?

‐

Easily accessible‐

The survey of the public parts can be finished 

in one day

Problems of cave surveying

‐

Underground work – no GPS, no GSM network , darkness,  communication problems

‐

Humidity – not perfect conditions for measuring instruments‐

Hard terrain (in undeveloped caves)

‐

Visitors (developed caves, open to the public)

‐

Traditional survey (gyrocompass, tape measure) –

uncertain, big  errors

‐

Survey with a total station – not suitable for complex‐shaped  chambers

‐

Terrestrial laser scanning –

good, fast, but the equipment is  expensive and vulnerable; processing of resulting point clouds 

requires high‐performace computers

Equipment

Faro Focus3D

(GeoLink3D Ltd.) Leica ScanStation C10 (Univ. of West Hungary)

Our university does not own a TLS;No financial support for the project

Spectra Epoch RTK GPS for measuring outer control points

Help from a partner university and a  private company of former students

The survey–––

„Leica parts”

–––

„Faro parts”

ResultsWebsite with scanner panoramas and overview map

Flash panorama  viewer

OpenLayers  overview map

ResultsPoint cloud of developed parts

210m

170m

190m

200m

180m

ResultsFly‐through videos

ResultsVector map of pavements, stairs, handrails based on the point cloud

Serious accuracy issues  of the old map

Conclusions

Advantages of Faro Focus3D:‐Faster scanning‐Smaller weight and size‐Automatic recognition of control spheres

Advantages of Leica ScanStation C10:‐Longer range‐Fewer control points (automatically finds vertical axis)

When surveying in caves without large chambers the  Faro scanner is much more suitable.

Further plans

‐

The compilation of a new, much more accurate map of the cave (in  progress)

‐

Creating simplified 3D surface model of the cave‐

Examining

the use of control spheres instead of discs for the Leica

system (to speed up the surveying)‐

Scanning additional parts of the Pál‐völgy

Cave (where the 

circumstances make it possible, the scanning scenes have to be  approachable by considerably wide corridors to ensure that the  instruments can be carried in safely)

‐

Scanning other Hungarian caves. The most promising plan is to survey  in the Baradla

Cave in North‐Eastern Hungary, where huge halls follow 

each other for several kilometers. The wide corridors and the large  sizes make this cave an ideal subject for a TLS survey.

Thank you for your attention