Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đánh giá nhanh và định lượng sự suy thoái của tài nguyên văn hóa dưới nước bằng cách sử dụng khảo sát video lặp lại và cấu trúc từ chuyển động
Tóm tắt
Việc theo dõi, quản lý và bảo tồn tài nguyên văn hóa chìm (SCR) như xác tàu có thể bao gồm các khảo sát vật lý chi tiết tốn thời gian, khảo sát sonar bên hông tốn kém, nghiên cứu photomosaic và thậm chí là phân tích ảnh đo đạc (photogrammetric). Trong một số trường hợp, khảo sát SCR đã sản xuất ra các mô hình 3D, mặc dù những mô hình này chưa thường được sử dụng để ghi lại các mô hình suy thoái của địa điểm theo thời gian. Trong nghiên cứu này, chúng tôi báo cáo một phương pháp mới để định lượng sự suy thoái và thay đổi đối với SCR dựa trên các khảo sát video do thợ lặn thu thập, tạo ra các mô hình 3D từ dữ liệu thu được tại các thời điểm khác nhau bằng cách sử dụng cấu trúc từ chuyển động, và so sánh sự khác nhau giữa các mô hình này. Chúng tôi tập trung nghiên cứu vào xác tàu S.S. Wisconsin, nằm cách khoảng 10,2 km về phía đông nam của Kenosha, Wisconsin, trong hồ Michigan. Chúng tôi đã tạo ra hai mô hình độ cao số của xác tàu bằng cách sử dụng các khảo sát được thực hiện trong các mùa hè của năm 2006 và 2015 và so sánh sự khác nhau giữa các mô hình này để lập bản đồ sự thay đổi không gian trong xác tàu. Sử dụng dữ liệu mô hình orthomosaics và bản đồ độ chênh lệch, chúng tôi đã xác định được sự thay đổi trong các mô hình suy thoái. Suy thoái được ghi nhận như một nguyên nhân gây ra sự sụp đổ vào trong, nhưng các bản đồ cho thấy một mô hình sụp đổ ra ngoài của cấu trúc vỏ tàu, dẫn đến sự chuyển dịch quy mô lớn của vật liệu ở boong giữa. Hơn nữa, việc so sánh các mô hình orthomosaics với bản đồ độ chênh lệch cho thấy rõ sự di chuyển của các vật thể, sự suy thoái của các mảnh nhỏ hơn và ở một số khu vực, sự gia tăng của việc định cư của nghêu.
Từ khóa
#Tài nguyên văn hóa chìm #sự suy thoái #mô hình 3D #khảo sát video #cấu trúc từ chuyển độngTài liệu tham khảo
Agarwal S, Furukawa Y, Snavely N, Simon I, Curless B, Seitz SM et al (2011) Building rome in a day. Commun ACM 54(10):105–112
Agisoft (2014) Agisoft PhotoScan User Manual. Professional Edition, Version 1. http://www.agisoft.ru/pdf/photoscan_pro_1_0_en.pdf. Agisoft LLC
Bolch T, Pieczonka T, Benn D (2011) Multi-decadal mass loss of glaciers in the Everest area (Nepal Himalaya) derived from stereo imagery. Cryosphere 5(2):349–358. doi:10.5194/tc-5-349-2011
De Rose RC, Basher LR (2011) Measurement of river bank and cliff erosion from sequential LIDAR and historical aerial photography. Geomorphology 126(1):132–147
Etzelmüller B (2000) On the quantification of surface changes using grid-based Digital elevation models (DEMs). Trans GIS 4(2):129–143
Gibbs A, Nolan M, Richmond B (2015) Evaluating changes to arctic coastal bluffs using repeat aerial photography and structure-from-motion elevation models. In: Proceedings from 2015 coastal sediments conference, San Diego, CA, CD-ROM. doi:10.1142/9789814689977_0080
Green S, Bevan A, Shapland M (2014) A comparative assessment of structure from motion methods for archaeological research. J Archaeol Sci 46:173–181. doi:10.1016/j.jas.2014.02.030
Hecky R, Smith RE, Barton D, Guildford S, Taylor W, Charlton M et al (2004) The nearshore phosphorus shunt: a consequence of ecosystem engineering by dreissenids in the Laurentian Great Lakes. Can J Fish Aquat Sci 61(7):1285–1293. doi:10.1139/f04-065
Kääb A, Berthier E, Nuth C, Gardelle J, Arnaud Y (2012) Contrasting patterns of early twenty-first-century glacier mass change in the Himalayas. Nature 488(7412):495–498. doi:10.1038/nature11324
Lane SN, Westaway RM, Murray Hicks D (2003) Estimation of erosion and deposition volumes in a large, gravel-bed, braided river using synoptic remote sensing. Earth Surf Proc Land 28(3):249–271
McCarthy J, Benjamin J (2014) Multi-image photogrammetry for underwater archaeological site recording: an accessible diver-based approach. J Marit Archaeol 9(1):95–114. doi:10.1007/s11457-014-9127-7
Mertes J, Thomsen T, Gulley J (2014) Evaluation of structure from motion software to create 3D models of late nineteenth century great lakes shipwrecks using archived diver-acquired video surveys. J Marit Archaeol 9(2):173–189. doi:10.1007/s11457-014-9132-x
Meverden KN, Thomsen TL, Zant CN (2016) Senator shipwreck (steam screw). In: National register of historic places nomination form. Manuscript on file. Madison, Wisconsin: Wisconsin Historical Society, Division of Historic Preservation and Public History
Nuth C, Moholdt G, Kohler J, Hagen JO, Kääb, A (2010) Svalbard glacier elevation changes and contribution to sea level rise. J Geophys Res Earth Surf. doi:10.1029/2008JF001223
Obu J, Lantuit H, Grosse G, Günther F, Sachs T, Helm V, Fritz M (2016) Coastal erosion and mass wasting along the Canadian Beaufort Sea based on annual airborne LiDAR elevation data. Geomorphology. doi:10.1016/j.geomorph.2016.02.014
Rippin D, Willis I, Arnold N, Hodson A, Moore J, Kohler J et al (2003) Changes in geometry and subglacial drainage of Midre Lovénbreen, Svalbard, determined from digital elevation models. Earth Surf Proc Land 28(3):273–298
Thomsen T, Meverden K (2010) Wisconsin shipwreck (steam screw). In: National register of historic places nomination form. Manuscript on file. Madison, Wisconsin: Wisconsin Historical Society: Division of Historic Preservation and Public History
Thomsen T, Reckner P, Stout M (2014) Lakeland shipwreck (steam screw). In: National register of historic places nomination form. Manuscript on file. Madison, Wisconsin: Wisconsin Historical Society: Division of Historic Preservation and Public History
Thompson S, Benn DI, Mertes J, Luckman A (2016) Stagnation and mass loss on a Himalayan debris-covered glacier: processes, patterns and rates. J Glaciol. doi:10.1017/jog.2016.37
Walder JS, Schilling SP, Vallance JW, LaHusen RG (2004) Effects of lava-dome growth on the Crater Glacier of Mount St. Helens, Washington. Volcano Rekindled Renew Erupt Mt St Helens 2006:257–276
Williams RD (2012) Section 2.3.2: DEMs of difference. In: Cook SJ, Clarke LE, Neild JM (eds) Geomorphological techniques (Online Edition). British Society for Geomorphology, London, UK
Williams R, Brasington J, Vericat D, Hicks M, Labrosse F, Neal M (2011) Chapter twenty-monitoring braided river change using terrestrial laser scanning and optical bathymetric mapping. Dev Earth Surf Process 15:507–532
Zant CN, Thomsen TL, Reckner P, Stout M (2015) Milwaukee Shipwreck (steam screw). In: National register of historic places nomination form. Manuscript on file. Madison, Wisconsin: Wisconsin Historical Society: Division of Historic Preservation and Public History