Un dispositivo láser óptico para la cartografía 3D de la geometría de estructuras kársticas submarinas: primeros resultados en el sistema de Ox Bel’Ha, Yucatán, México

Resumen

Durante el transcurso de intensivos estudios hidrológicos realizados en la llanura costera kárstica de Yucatán, cerca de la ciudad de Tulum entre otras, se desarrolló un novedoso dispositivo de escaneo láser, que se aplicó a la adquisición de la geometría 3D de conductos de agua subterránea. El método se deriva de sistemas industriales similares y que ha sido adaptado por primera vez a las condiciones de medición específicas de los sistemas de cuevas submarinas. El dispositivo proyecta una línea láser sobre todo el perímetro en una localización dada. Esta línea representa la intersección de un plano con las paredes de las cuevas. La línea es fotografiada con un sistema de cámara de gran angular. A través de un apropiado diseño y calibración del dispositivo es posible obtener la geometría verdadera del perímetro a través de técnicas especiales de procesamiento de imágenes. De este modo, adquiriendo regularmente imágenes a intervalos espaciados es posible reconstruir la escala verdadera y la forma 3D de un túnel con la incorporación de los datos de posición e inclinación. En una primera prueba en el sistema de la cueva submarina Ox Bel Ha, se escanearon alrededor de 800 metros de túneles hasta profundidades, bajo el agua, de 20 metros. Los datos en bruto son interpolados utilizando el algoritmo de ODSIM para delinear la geometría 3D del sistema de cuevas. El método proporciona una adquisición sencilla y operativa de la geometría tridimensional de cuevas submarinas con aguas claras, con muy buena resolución y velocidad, lo que facilita la medición en conductos submarinos así como en túneles subaéreos. Los datos recogidos representan una información fundamental para el estudio del estado, dinámica y génesis del complejo régimen del agua kárstica.